Holzbau mit System: Tragkonstruktion und Schichtaufbau der Bauteile [3. Aufl.] 9783034611800, 9783034605533

Table of contents :
a Grundlagen.Material bezogen
a1 Holz – Naturbaustoff mit Potential
a1 10 Der Fortschritt wurzelt in der Tradition
a1 20 Holzbau
a1 30 Fassade
a1 40 Ausbau
a2 Ökologie, nachhaltiges Bauen
a2 10 Holz – ein Baustoff mit ökologischen Vorzügen
a2 20 Kreislauf und Verarbeitungskette des Holzes
a3 Entwurf und Konstruktion
a3 10 Entwurf und Konstruktion
a3 20 Planung
a3 30 Prozessablauf
a3 40 Qualitätssicherung
a4 Material
a4 10 Holzarten
a4 20 Eigenschaften von Holz
a4 30 Sortierbestimmungen
b Holzbausysteme. Tragstruktur, Baustruktur, Konstruktion
b1 Systemübersicht
b1 10 Die Bausysteme des Holzbaus
b1 20 Wände, Decken, Dächer
b1 30 Wahl eines Bausystems
b2 Fertigungsprozesse
b2 10 Fertigungsprozesse, bezogen auf die Bausysteme
b2 20 Bauprinzipien
b2 30 Fertigungsstufen, bezogen auf die Bauteile
b2 40 Bauen mit Elementen
b3 Blockbau
b3 10 Allgemeines
b3 20 Weiterentwicklung
b4 Fachwerkbau
b4 10 Tradition und Gegenwart
b4 20 Konstruktionsteile
b4 30 Setzmasse
b5 Balloon-Frame, Platform-Frame
b5 10 Zwei Grundtypen
b5 20 Ständerbau heute
b6 Rahmenbau
b6 10 Allgemeines
b6 20 Konstruktionsteile
b6 30 Setzmasse
b6 40 Baustruktur und Wandaufbau
b6 50 Statik
b6 60 Tragkonstruktion
b7 Skelettbau
b7 10 Allgemeines
b7 20 Konstruktionsteile
b7 30 Baustruktur
b7 40 Skelettbauarten
b7 50 Statik
b7 60 Tragwerk und Gebäudehülle
b8 Massivholzbau
b8 10 Allgemeines
b8 20 Vollquerschnitte
b8 30 Zusammengesetzte Querschnitte
b9 Dachtragkonstruktion
b9 10 Allgemeines
b9 20 Übersicht Tragsysteme
b9 30 Sparrendach
b9 40 Pfettendach
b9 50 Traditionelle Dachstühle
b9 60 Dachbinder, Sparrenbinder
b9 70 Bindersysteme Primär- und Sekundärtragwerk
b9 80 Statik, Tragkonstruktion
b10 Deckentragkonstruktion
b10 10 Allgemeines, Systemübersicht
b10 20 Statik, Tragkonstruktion
b10 30 Ausführungsdetails
b10 40 Materialtechnische Anforderungen
b10 50 Balkendecken
b10 60 Rippen- und Hohlkastendecken
b10 70 Massivholzdecken: Vollholzdecken
b10 80 Massivholzdecken: plattenförmige, verleimte Decken
b10 90 Holz-Beton-Verbunddecken
b11 Mehrgeschossiger Holzbau
b11 10 Allgemeines
b11 20 Entwurf und Konstruktion
b11 30 Tragwerksplanung
b11 40 Setzungsverhalten
b11 50 Konstruktionsschnitte
b11 60 Installationen
b11 70 Herstellung
b11 80 Montage
c Gebäudehülle, Wände,Decken. Funktionen, Schichtaufbau, Konstruktion
c1 Grundlagen, Funktionen und Aufgaben
c1 10 Allgemeines
c1 20 Gebäudehülle
c1 30 Funktionen, Aufgaben und Leistungen
c1 40 Baustandards
c2 Anordnung und Aufbau
c2 10 Allgemeines
c2 20 Lage der Bauteilschichten
c2 30 Bauteilübergänge
c3 Aussenwände
c3 10 Aussenwandsysteme
c3 20 Äussere Bekleidungen
c3 30 Innere Bekleidungen
c4 Geneigte Dächer
c4 10 Nicht wärmegedämmte geneigte Dächer
c4 20 Wärmegedämmte geneigte Dächer
c5 Flachdach
c5 10 Nicht wärmegedämmte Flachdächer
c5 20 Wärmegedämmte Flachdächer
c5 30 Ausführung wärmegedämmte Flachdächer
c5 40 Gefälle
c6 Gebäudetrennwände, Innenwände
c6 10 Aufgaben
c6 20 Schalldämmung von Trennwänden
c6 30 Nebenwegübertragungen
c6 40 Konstruktionsvorschläge
c7 Geschossdecken
c7 10 Aufgaben
c7 20 Schalldämmung von Holzdecken
c7 30 Nebenwegübertragungen
c7 40 Konstruktionsvorschläge
d Rahmenbedingungen. Holzfeuchte, Holzschutz, Brandschutz
d1 Holzfeuchte
d1 10 Allgemeines
d1 20 Anforderungen
d1 30 Die richtige Einbau-Holzfeuchte
d2 Holzschutz
d2 10 Gefährdung
d2 20 Baulich-konstruktiver Holzschutz
d2 30 Oberflächenbehandlung und chemischer Holzschutz
d2 40 Neue Entwicklungen für den Holzschutz
d3 Brandschutz
d3 10 Brandschutz in der Projektierung
d3 20 Grundbegriffe
d3 30 Anforderungen
d3 40 Konstruktion
e Anhang. Zuständigkeiten, Hinweise
e1 Zitierte Literatur, Fachstellen
e2 Auskünfte, Herstellernachweise
e3 Vorschriften, Normen, Merkblätter, Arbeitshilfsmittel
e3 10 Schweiz
e3 20 Deutschland
e3 30 EN Baustoff- und Produktenormen
e4 Ergänzende Literatur
e5 Bildnachweis
e6 Vorgestellte Bauobjekte

Citation preview

Holzbau mit System

MF

1

Josef Kolb

Holzbau mit System Tragkonstruktion und Schichtaufbau der Bauteile

Herausgegeben von Lignum – Holzwirtschaft Schweiz, Zürich

Birkhäuser Basel

2

3

Vorwort

Der Systemgedanke bestimmt die Struktur von Holzbauten. Bis Mitte der neunziger Jahre war es noch hinreichend, die traditionellen Systeme wie Blockbau, Fachwerkbau und Ständerbau zu kennen und sich mit den damals neuzeitlichen Systemen wie Rahmenbau und Skelettbau auseinander zu setzen. Inzwischen hat sich die Situation vollständig verändert: Die Bauten sind deutlich höher und auch grösser geworden. Neue Tragsysteme sind dazugekommen. Nicht mehr allein die Systeme für Tragwerke sind von Belang, sondern auch die Gebäudehülle ist infolge von System­lösungen zum geschlossenen, jedoch auf das Tragwerk abgestimmten Funktionsträger geworden. Entsprechendes gilt für Geschoss­decken und Wände.

DGfH und Lignum. Geduldig und genau hat das Team des Verlags Birkhäuser die Herstellung begleitet. Ich danke dem Fachbeirat für fachliche Kritik und Stützung, Ueli Rhiner für die Buchgestaltung und Charles von Büren für die publizistische Begleitung. Dank der Unterstützung durch holz 21, dem Förderprogramm des Bundesamtes für Umwelt BAFU und den Fonds zur Förderung der Wald- und Holzforschung ist dieses Buch überhaupt erst zu­stande gekommen. Wertvolle Förderung hat es zudem von der Lignum (Holzwirtschaft Schweiz), der Deutschen Gesellschaft für Holzforschung (DGfH) und von ­Firmen der Zulieferindustrie für den Holzbau erfahren. Uttwil, Schweiz, Januar 2007

Für ein erfolgreiches Holzbauwerk ist der Entwurf massgeblich. Unter dem Begriff «Entwurf» sind das architektonische Konzept, die räumliche Gestaltung und technische Massnahmen zu verstehen. Eine wesentliche Rolle spielt die frühzeitige Wahl des Tragsystems mit den damit verbundenen konzeptionellen und kon­struktiven Überlegungen zum Brand- und Schallschutz. Gleichzeitig sind die Systeme für Wärmedämmung, Luftdichtung und Feuchteschutz, die Bedürfnisse der Haustechnik, die Massnahmen für Dauer­haf­ tigkeit, Unterhalt und Betrieb eines Gebäudes bis hin zu seinem späteren Rückbau zu berücksichtigen. Für Bauschaffende ist es entscheidend, die aus dem Auftrag sich ergebenden Ansprüche mit den Möglichkeiten und Grenzen der technischen Konzepte so zu verbinden, dass sich ein überzeugendes Ganzes entwickelt. Das vorliegende Buch «Holzbau mit System» fördert und stützt derartige konzeptionelle und planerische Arbeiten. Das ­Detail muss immer Teil des Ganzen sein, und das Ganze wird nur dann perfekt, wenn alle Details stimmen. Ich danke für Unterstützung und Ermutigung meinen Mitarbeitern Stefan Schuppisser, Rico Kaufmann, Jakob Studhalter, Urs Tappolet und Stefan Rusch, die als auf den Holzbau spezialisierte Ingenieure, Konstrukteure und Planer bei Text, Konstruktion und Zeichnung intensiv mitwirkten. Für die Durchsicht von Manus­ kripten und für Hinweise zu technischen Fragen danke ich den Holzfachleuten Christoph Fuhrmann, Bernhard Furrer, Hanspeter Kolb, Klaus Richter und Reinhard Wiederkehr; den Bauphysik- und Schallschutzspezialisten Markus Zumoberhaus, Karl Menti, ­Georg Stupp, Heinz Weber und Beat Kühn sowie den Fachleuten von

4

Josef Kolb

Zur dritten Auflage: Schon nach einem Jahr war die Erstauflage aus dem Jahre 2007 vergriffen. Bereits zwei Jahre später wurde nach der aktualisierten Zweitauflage (Januar 2008) eine Drittauf­lage (August 2010) und nun, im Jahr 2012, ein unveränderter Nachdruck der dritten Auflage notwendig. Offenbar schliesst «Holzbau mit System» eine Lücke in der Fachliteratur. Seit dem Erscheinen dieser drei Auflagen haben mir zahlreiche Leser, darunter viele Baupraktiker, spontan bestätigt, dass dieses Buch dem aktuellen Baugeschehen entspricht, ja in etlichen Belangen seiner Zeit voraus ist. Besonders dort, wo der Systemgedanke für optimierte Tragkonstruktionen und energetisch höchst wirksame Systemlösungen für Gebäudehüllen und Trennbauteile in zeitgemässe Baukonzepte mündet. Die deutschsprachigen Auflagen bilden gleichzeitig auch die Grund­ lagen für die Ausgaben in verschiedenen anderen Sprachen, darunter Englisch und Französisch. Romanshorn, Schweiz, August 2012

5

Josef Kolb

a

Grundlagen

b

Holzbausysteme

Material bezogen

Tragstruktur, Baustruktur, Konstruktion

a1 a1 10 a1 20 a1 30 a1 40

Holz – Naturbaustoff mit Potential 10 Der Fortschritt wurzelt in der Tradition 10 Holzbau 13 Fassade 15 Ausbau 17

b1 b1 10 b1 20 b1 30

Systemübersicht 38 Die Bausysteme des Holzbaus 38 Wände, Decken, Dächer 40 Wahl eines Bausystems 41

a2 a2 10 a2 20

Ökologie, nachhaltiges Bauen 18 Holz – ein Baustoff mit ökologischen Vorzügen 18 Kreislauf und Verarbeitungskette des Holzes 18

a3 a3 10 a3 20 a3 30 a3 40

Entwurf und Konstruktion 22 Entwurf und Konstruktion 22 Planung 25 Prozessablauf 27 Qualitätssicherung 28

b2 b2 10 b2 20 b2 30 b2 40

Fertigungsprozesse 42 Fertigungsprozesse, bezogen auf die Bausysteme 42 Bauprinzipien 44 Fertigungsstufen, bezogen auf die Bauteile 46 Bauen mit Elementen 47

b3 b3 10 b3 20

Blockbau 50 Allgemeines 50 Weiterentwicklung 51

a4 a4 10 a4 20 a4 30

Material 32 Holzarten 32 Eigenschaften von Holz 33 Sortierbestimmungen 34

b4 b4 10 b4 20 b4 30

Fachwerkbau 54 Tradition und Gegenwart 54 Konstruktionsteile 56 Setzmasse 57

b5 b5 10 b5 20

Balloon-Frame, Platform-Frame 60 Zwei Grundtypen 60 Ständerbau heute 61

b6 b6 10 b6 20 b6 30 b6 40 b6 50 b6 60

Rahmenbau 62 Allgemeines 62 Konstruktionsteile 64 Setzmasse 65 Baustruktur und Wandaufbau 66 Statik 78 Tragkonstruktion 82

b7 b7 10 b7 20 b7 30 b7 40 b7 50 b7 60

Skelettbau 86 Allgemeines 86 Konstruktionsteile 88 Baustruktur 90 Skelettbauarten 94 Statik 106 Tragwerk und Gebäudehülle 108

c

Gebäudehülle, Wände, Decken Funktionen, Schichtaufbau, Konstruktion

b8 b8 10 b8 20 b8 30

Massivholzbau 112 Allgemeines 112 Vollquerschnitte 114 Zusammengesetzte Querschnitte 128

b9 b9 10 b9 20 b9 30 b9 40 b9 50 b9 60 b9 70 b9 80

Dachtragkonstruktion 136 Allgemeines 136 Übersicht Tragsysteme 140 Sparrendach 142 Pfettendach 146 Traditionelle Dachstühle 150 Dachbinder, Sparrenbinder 152 Bindersysteme Primär- und Sekundärtragwerk 154 Statik, Tragkonstruktion 156

b10 b10 10 b10 20 b10 30 b10 40 b10 50 b10 60 b10 70 b10 80 b10 90

Deckentragkonstruktion 158 Allgemeines, Systemübersicht 158 Statik, Tragkonstruktion 160 Ausführungsdetails 164 Materialtechnische Anforderungen 170 Balkendecken 172 Rippen- und Hohlkastendecken 174 Massivholzdecken: Vollholzdecken 176 Massivholzdecken: plattenförmige, verleimte Decken 178 Holz-Beton-Verbunddecken 180

b11 b11 10 b11 20 b11 30 b11 40 b11 50 b11 60 b11 70 b11 80

Mehrgeschossiger Holzbau 182 Allgemeines 182 Entwurf und Konstruktion 184 Tragwerksplanung 185 Setzungsverhalten 194 Konstruktionsschnitte 198 Installationen 200 Herstellung 200 Montage 200

6

c1 c1 10 c1 20 c1 30 c1 40

Grundlagen, Funktionen und Aufgaben 202 Allgemeines 202 Gebäudehülle 204 Funktionen, Aufgaben und Leistungen 208 Baustandards 222

c2 c2 10 c2 20 c2 30

Anordnung und Aufbau 224 Allgemeines 224 Lage der Bauteilschichten 225 Bauteilübergänge 228

c3 c3 10 c3 20 c3 30

Aussenwände 234 Aussenwandsysteme 234 Äussere Bekleidungen 238 Innere Bekleidungen 244

c4 c4 10 c4 20

Geneigte Dächer 246 Nicht wärmegedämmte geneigte Dächer 246 Wärmegedämmte geneigte Dächer 246

c5 c5 10 c5 20 c5 30 c5 40

Flachdach 254 Nicht wärmegedämmte Flachdächer 254 Wärmegedämmte Flachdächer 255 Ausführung wärmegedämmte Flachdächer 260 Gefälle 261

c6 c6 10 c6 20 c6 30 c6 40

Gebäudetrennwände, Innenwände 262 Aufgaben 262 Schalldämmung von Trennwänden 263 Nebenwegübertragungen 265 Konstruktionsvorschläge 266

c7 c7 10 c7 20 c7 30 c7 40

Geschossdecken 270 Aufgaben 270 Schalldämmung von Holzdecken 270 Nebenwegübertragungen 275 Konstruktionsvorschläge 275

7

d

e

Rahmenbedingungen

Anhang

Holzfeuchte, Holzschutz, Brandschutz

Zuständigkeiten, Hinweise

d1 d1 10 d1 20 d1 30

Holzfeuchte 286 Allgemeines 286 Anforderungen 286 Die richtige Einbau-Holzfeuchte 287

e1

Zitierte Literatur, Fachstellen 310

e2

Auskünfte, Herstellernachweise 312

e3

d2 d2 10 d2 20 d2 30 d2 40

Holzschutz 288 Gefährdung 288 Baulich-konstruktiver Holzschutz 289 Oberflächenbehandlung und chemischer Holzschutz 291 Neue Entwicklungen für den Holzschutz 295

e3 10 e3 20 e3 30

Vorschriften, Normen, Merkblätter, Arbeitshilfsmittel 312 Schweiz 312 Deutschland 313 EN Baustoff- und Produktenormen 313

e4

Ergänzende Literatur 313

d3 d3 10 d3 20 d3 30 d3 40

Brandschutz 298 Brandschutz in der Projektierung 298 Grundbegriffe 298 Anforderungen 301 Konstruktion 306

e5

Bildnachweis 314

e6

Vorgestellte Bauobjekte 315

a

Grundlagen Material bezogen

8

9

a1

Holz – Naturbaustoff mit Potential

Bauen mit Holz heisst planen, gestalten und bauen mit einem Werkstoff aus der Natur, der stetig nachwächst. So eindrücklich wie ein Baum seine weit ausladenden Äste trägt, so imposant er über die Jahre in die Höhe wächst, so leistungsfähig ist das Holz, das er uns liefert. Die Faszination, die vom Wald ausgeht, und der Respekt, den seine Bäume gebieten, übertragen sich auf das Material Holz. Kinder freuen sich über Holz. Sie spielen mit Bauklötzen, spüren die Wärme, riechen die Natur, fühlen seine Struktur und sehen die angenehmen Farben. Untersuchungen belegen, dass Kinder von allen Baustoffen Holz am meisten schätzen. Welche Kriterien für diese Sympathien wirklich ausschlaggebend sind, ist kaum abschliessend zu beantworten. Ist es das Aussehen, der Geruch, sind es die Strukturen? Ist es die Oberflächentemperatur, oder ist es die Eigenschaft, die Feuchtigkeit anzupassen? Wohl alle diese Faktoren zusammen verleihen dem Holz seinen einmaligen Charakter und seine Aura. Architekten, Baumeister, Handwerker und ihre Auftraggeber, die Bauherrschaften, haben denn auch seit Jahrtausenden mit Holz gebaut und diesen Bau- und Werkstoff aus der Natur immer wieder neu genutzt, geformt und verändert. Mit Holz lässt sich fast alles realisieren, vom Möbel bis zum Schiff, von der Mühle bis zum Haus. Es eröffnet einen unermesslichen Spielraum für Gestaltung und Konstruktion und lässt auch ausgefallene Ideen Realität werden. Kein Wunder, dass zahlreiche neue Bauformen dem Holz entstammen. Holz setzt Trends. a1 10 Der Fortschritt wurzelt in der Tradition Das Bauen und seine Technik beruhen auf Tradition und Erfahrung und hängen von unterschiedlichen Bedingungen ab. Bauformen und Bauweisen sind durch Gewohnheiten, das Klima und durch kulturelle Eigenheiten bedingt; vor allem aber sind sie von der Verfügbarkeit von Baumaterialien, Werkzeugen und dem Stand der Bautechnik abhängig. Bis vor nicht allzu ferner Zeit wurde fast gänzlich mit den lokal verfügbaren Materialien gebaut. Was mit heutigen Möglichkeiten des Tranports gang und gäbe ist – die weltweite Verfügbarkeit fast aller Baumaterialien –, war noch vor Bild Seite 9: Hochschule für Technik und Wirtschaft Aalen, D

a1 a1 Wälder und ihre Bäume faszinieren durch ihre urtümliche Kraft.

a2

rund hundert Jahren entweder nicht denkbar, nicht möglich oder die kostspielige Ausnahme. Traditionelle bäuerliche Bauformen oder die schlichten Zweckbauten von Gewerbetreibenden zeugen auch heute noch von diesen Tatsachen. So war es nahe liegend, in felsigen Gebieten den Naturstein vorzuziehen, in waldreichen Gegenden dagegen das Holz zu verwenden, in den baumlosen Ebenen den Lehm und im tropischen Urwald die rasch wachsenden, leichten Stämme und Pflanzen, die sich für Geflechte eignen. In den warmen Ländern des Mittelmeergebietes überwiegt allgemein der Steinbau, im waldreichen Nord- und Mitteleuropa der Holzbau. Im 19. Jahrhundert hat die Industrialisierung das Bauen stark beeinflusst und bis

heute geprägt. Sie führte zu neuen Verarbeitungs- und Baumethoden (Eisen, Stahl, Beton, Kunststoffe), deren Einführung durch Forschung, Entwicklung und Lehre zusätzlich gefördert wurde. Der preiswerte Transport neuer Materialien über weite Strecken wurde möglich. Dies alles verdrängte weitgehend die herkömmlichen Bauweisen. Im gleichen Zeitraum verzeichneten die Städte einen raschen Bevölkerungszuwachs. Parallel dazu entwickelte sich rasch die Technisierung von Arbeitsplätzen und Haushalten, und es kamen neue und höhere Ansprüche an Wohnhygiene und Komfort auf. Im 20. Jahrhundert war Holz besonders in den Krisenzeiten der späten zwanziger und frühen dreissiger Jahre und während der

a2 Holz lässt Spielraum für die Gestaltung und ermöglicht so wegweisende Architektur. Wohnhaus in Stuttgart, D

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11

a1

100%

Holz – Naturbaustoff mit Potential

Holz

90%

4 Türme

80%

3 Erfindung Brettschichtholz

70% 60%

5 Grossraumflugzeug «Spruce Goose»

1 Die Baumeister Grubenmann

50%

7 Ökologie Technik Gestaltung

40% 30%

2 Holzbaustatik

20% 10%

6 Holzwerkstoffe

0% 1700

1800

1900

2000

a3

beiden Weltkriege 1914 –1918 und 1939 –1945 gefragt. Die knappen Ressourcen legten es nahe, den heimischen und problemlos verfügbaren Bau-Rohstoff zu verwenden. Zu Beginn des 21. Jahrhunderts ist nun Holz zu jenem Baustoff geworden, der wohl die meisten für die Baupraxis wirksamen Entwicklungen aufweist. Nach der Konsumwelle der fünfziger bis achtziger Jahre folgte eine Zeit der Suche nach dem Wesentlichen. Der verlangsamte Verlauf der wirtschaftlichen Entwicklung führte zu einer Reduzierung der Architektur und Konstruktion und oft zu minimalisierten Lösungen. Gleichzeitig stiegen die technischen Ansprüche deutlich. Energiesparendes und umweltschonendes Bauen soll gleichwohl hohe Komfortansprüche der Bewohner erfüllen. Minimale Lösungen für maximale Ansprüche waren und sind künftig gefragt. Das sind die Grundsätze, die gegenwärtig das Bauen mit Holz prägen und zu neuen Horizonten führen werden. Die neuzeitliche Holzbaukultur Heutiger Holzbau hat nichts mehr mit den historischen Bauweisen, mit dem Chalet von einst oder mit dem Bauen für sozial einfachere Schichten zu tun. Auch beschränkt er sich nicht auf Wohnhäua3 Verwendung von Holz und Entwicklung Holzbau ab 1700 [1, 2]

1 Weit gespannte Brücken und Bauwerke aus Holz, konstruiert von den Baumeistern Grubenmann. 2 Tragwerke aus Holz werden mittels Baustatik erfassbar. 3 Ab 1906: Entwicklung und Patentierung von verleimtem Holz (Hetzerbauweise, heutiger Begriff Brettschichtholz)

ser oder Hallenkonstruktionen. Neu ist, dass Holzbauten aufgrund komplexer technischer Entwicklungen und Konstruktionsweisen, aber auch dank eines besseren Verständnisses für die eigenständige, zeitgemässe Architektur erfolgreich sind. Bauen mit Holz hat den Sprung vom reinen Handwerk zu rationellen Fertigungsprozessen in der Werkstatt, zur effizienten Industrialisierung mit Hilfe von Halbfabrikaten und zur präzisen und raschen Montage auf der Baustelle geschafft. Aus der traditionellen Zimmerei ist ein Betrieb geworden, der EDV-gesteuerte Planungsprozesse mit robotergesteuerten, präzisen Werkzeugen verbindet. Aus den ehemals handwerklich gefertigten Einzelteilen wurden Bauteile mit im Voraus bestimmten Anforderungen und definierter Qualität, welche sich auf der Baustelle in kürzester Zeit und massgenau zum Ganzen fügen lassen. Nicht zu unterschätzen ist dabei der Beitrag der Architekten. Führende Vertreter einer neuen Holzbaukultur haben zu einem unverkrampften Verhältnis gegenüber dem Naturbaustoff beigetragen. Für sie ist der Holzbau selbstverständlich geworden, sie nutzen ihn erfolgreich für Bauten, die heutigen Bedingungen entsprechen. Konkret bedeutet das, dass sich diese Architekten auf die Ausei4 Als Beispiel: Funkturm aus Holz im Erdinger Moos, Oberbayern, D, 1932 bis 1983, Höhe 150 Meter 5 «Spruce Goose», ein Grossraumflugzeug aus Holz, dessen Flügelspannweite von 97.5 Metern bis heute nicht übertroffen wurde. 6 Anwendung verschiedenster Holzwerkstoffe als Platte

7 Um 2000: Allgemeine Einflüsse aus Ökologie, Technik und Gestaltung führen nach einem Einbruch im zweiten Teil des 20. Jahrhunderts zur vermehrten Holzanwendung.

a5

a1 20 Holzbau

a4

nandersetzung mit dem Konventionellen der Baukunst einlassen, diese aber mit heutigen Möglichkeiten umsetzen. So vereint eine neue Bauauffassung und eine neue Holzbaukultur die Konstruktion mit einer Gestaltung, die auf einfache und gleichzeitig effiziente Lösungen abzielt und dem heutigen Bauen mit Holz zu neuen Dimensionen verhilft.

a4 Zeitgemässer Blockbau, Schulhaus und Mehrzweckanlage, St. Peter, CH

Die während der achtziger und neunziger Jahre durchgeführten Programme zur Förderung von Holz und Holzbau zeigen Wirkung. Die breit angelegte und vernetzte Forschung und Entwicklung führte zu markanten Fortschritten. Neue Werkstoffe auf der Basis von Holz, moderne Verbindungsmittel, rationelle Verarbeitungsmethoden und effiziente Hebe- und Transportgeräte ermöglichen neue Formen für das Bauen mit Holz. Dank der Ausbildungsprogramme der Holzförderung in zahlreichen europäischen Ländern und den verlässlichen Hilfsmitteln in Form von Informations-, Planungs- und Berechnungsgrundlagen für Planer und Anwender stieg die Qualität der Holzbauten deutlich. Koordinierte Aktivitäten der Holzwirtschaft in Bezug auf die Entwicklung brandsicherer Holzbauten führten zudem zu einer veränderten Betrachtungsweise beim Erlass neuer Brandschutzvorschriften. Noch vor rund einem Jahrzehnt waren grössere Holzbauten die Ausnahme. Heute erleben mehrgeschossige oder grossvolumige Holzbauten auch in verdichteten, städtischen Regionen einen stetigen Aufwärtstrend. Beim Wohnbau ist Holz schon seit Jahrzehnten auf

a5 Moderne Fassadengestaltung, Universitätsklinikum, Tübingen, D

12

13

a1

Holz – Naturbaustoff mit Potential

a6

a8

a7 a6 Tragwerksgestaltung mit Holz, Bootshaus in Minneapolis, USA

a7 Nahtlose Übergänge von innen nach aussen. Wohnhaus in Stuttgart, D

a8 Forschung und Entwicklung von neuen Holzbauweisen, Tragverhalten, ETH Zürich, CH [3]

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Erfolgskurs. Im Bereich der Niedrigenergie- und Passivhäuser ist die Holzbauweise richtungsweisend geworden. Moderne Wohnbauten sind technisch ausgereift und entsprechen durchaus jenem Wohnstandard, der künftig zu erwarten ist. Die technische Entwicklung des Holzbaues setzte sich auch beim mehrgeschossigen Bauen durch. Büro- und Verwaltungsbauten, Mehrfamilienhäuser oder Schulen aus Holz sind ernsthafte Alternativen zu den bis anhin vorherrschenden Materialien geworden. Zahlreiche Realisierungen führen dies eindrücklich vor Augen. Vier- bis sechsgeschossige Gebäude lassen sich nach standardisierten Vorschriften und Konzepten (gemäss einem definierten Personen- und Sachwertschutz) in rationeller Holzbauweise ausführen. Neben den Anforderungen an den Brandschutz sind im mehrgeschossigen Bauen auch technische Aspekte wie Tragverhalten, Bauphysik, Schallschutz und Witterungsschutz zu berücksichtigen. Die nachfolgenden Kapitel enthalten dazu umfangreiche Informationen. a1 30 Fassade

a10

Anlage, Form und Grösse sind zusammen mit der Fassadengestaltung entscheidend für den architektonischen Ausdruck eines Gebäudes. Die Fassade gibt dem Gebäude das Gesicht, ihrer Gestaltung sind kaum Grenzen gesetzt. Oft wurde zwischen der Tragkonstruktion und der Fassadenbekleidung ein Zusammenhang gesucht: Ein Holzbau sollte auch nach aussen hin mit Holz in Erscheinung treten. Dies ist heute überholt. Holzbauten werden inzwischen auch mit anderen Materialien bekleidet. Umgekehrt kann ein Bau aus Backsteinen oder Beton eine Fassade aus Holz erhalten. Zunehmend kommen Kombinationen zum Zuge, in denen tragende Bauteile eines Skelettbaus aus Stahl oder Stahlbeton und die raumbildenden Wände und die Gebäudehülle aus hoch dämmenden Holzelementen bestehen. Der Grundsatz, dass eine kluge Konstruktion und Materialwahl einer architektonisch anspruchsvollen Gestaltung entgegenkommt, gilt nach wie vor. Für Tragkonstruktionen wie auch für raumbildende Elemente und für die Gebäudehülle sollen jene Materialien zum Einsatz kommen, welche den grundlegenden Anforderungen am besten entsprechen. Die Fassade lässt sich weitgehend unabhängig von der Bauweise der Tragkonstruktion betrachten. Deshalb sind nachfolgend Tragstruk-

a11 a9 bis a11 Holz im Tragwerksbau, neuartig in Tragwerkstechnologie und Ausdruck

a9 Filigranes, gekrümmtes Tragwerk, mit Glas vekleidet. Ländervertretung in Berlin, D

14

a10 Holzgrossbau für ein Schulgebäude in Mirecourt, F

15

a11 Permanentes Dach von eindrucksvoller Grösse und Gestalt, erstellt für die Expo 2000 in Hannover, D

a1

Holz – Naturbaustoff mit Potential

a13

a14

a12

tur und Baustruktur (Teil b) unabhängig vom Schichtaufbau der Gebäudehülle und den inneren Bauteilen (Teil c) behandelt. Auf diese Weise kann die ideale Synthese zwischen Tragwerk und Hülle gefunden werden. Die Aufgabe, ein optimales Tragwerk zu entwerfen und dieses Tragwerk mit einer optimalen Hülle (Aussenwände und Dach) zu ummanteln und in Kombination zu den innen liegenden Wänden und Decken zu stellen, wird damit erleichtert. Holz prägt seit Jahrhunderten das Äussere von Bauten, und alte Bauten zeigen die Haltbarkeit von Holzfassaden. In jüngster Zeit stehen Fassadenbekleidungen aus Holz bei Gestaltern und Bauherren wieder hoch im Kurs. Neuartige Bekleidugen treten visuell ganz anders in Erscheinung als die herkömmlichen Schalungstypen. Unterschiedliche Holzarten, Oberflächenbearbeitungen und -behandlungen, Dimensionen und Querschnittsformen ermöglichen eine grosse Gestaltungsvielfalt.

a15

a16 a12 bis a16 Holz an der Fassade

a12 Industriebau in Triengen, CH a13 Altersheim in Glarus, CH a14 Wohnsiedlung in Arlesheim, CH a15 Produktionshalle in Böhen, D a16 Verwaltungsgebäude in Sursee, CH

a17

a1 40 Ausbau Neben Tragstruktur und Fassade ist der Ausbau als dritte Komponente zu betrachten. Der Ausbau wirkt sich massgebend auf das Wohlbefinden der Bewohner und Benutzer aus. Der Ausbau eines Gebäudes unterliegt Moden und Trends. Von schlichter, fast klinisch reiner Gestaltung über kräftige Farben bis zum mehr rustikalen Ausbau ist alles möglich. Beim Innenausbau bietet Holz noch mehr Freiheiten als bei der Fassadengestaltung, weil andere technische Voraussetzungen vorliegen. Zu den möglichen Hölzern für die Aussenanwendung kommen jene Holzarten dazu, welche sich speziell für den Ausbau eignen. Zusätzlich bieten eine Vielzahl von Holzwerkstoffen spezielle Effekte und Oberflächen.

a18

Mit den verschiedenen Holzarten verfügen Architekten, Innenarchitekten und Schreiner über eine einzigartige Palette von Farben, Strukturen und Formen. Grundsätzlich gilt: Jeder Ausbau hat seinen eigenen Charakter, denn Holz ist nie gleich Holz. Die Wahl der Holzart steht neben den Aspekten der Gestaltung und Nutzung in engem Zusammenhang mit ökologischen und ethischen Denkansätzen. Wir wissen heute, dass der Raubbau besonders in den Wäldern der südlichen Hemisphäre verheerende Wirkungen hat. Zwar sind zertifizierte Tropenhölzer (z.B. PEFC, FSC) auf dem Markt, die als unbedenklich gelten. Aber in den nachhaltig genutzten und bewirtschafteten Wäldern in unserer Nähe wachsen grosse Mengen unterschiedlichster Holzarten nach. Es ist daher sicher nicht falsch, wenn immer möglich Holz aus der Region zu wählen.

a19

a20 a17 bis a20 Holz im Ausbau

a17 Gestaltete Räume mit Gips- und Holzwerkstoffplatten a18 Massives Holz, Holzart Ahorn, für Brüstungsbekleidung und geschweifte Abdeckungen

16

a19 Holzeinbauten aus Holzwerkstoffen in Kombination mit dem sichtbaren Tragwerk

17

a20 Holz in Tragwerk und Ausbau für eine Schwimmhalle

a2

Ökologie, nachhaltiges Bauen

a21

a2 10 Holz – ein Baustoff mit ökologischen Vorzügen Der Begriff Ökologie setzt sich aus den griechischen Wörtern «oikos» (= Haus, Haushalt) und «logos» (= Lehre) zusammen. Er bedeutet also «die Lehre vom Haushalt». Die Ökologie ist ein Teilbereich der Biologie und bezeichnet die Wissenschaft von den Wechselwirkungen der Organismen untereinander sowie den Wechselwirkungen zwischen Organismen und ihrer unbelebten Umwelt.

Voraussetzung für eine nachhaltige Entwicklung ist das Denken in Kreisläufen. Jedes Produkt durchläuft seinen eigenen Lebenszyklus. Der Holzkreislauf beinhaltet alle Stationen vom Wachstum des Holzes über die Rohstoffgewinnung, Verarbeitung und Nutzung bis zur Wiederverwendung. Holz eignet sich als polyvalenter, traditionsreicher und erneuerbarer Rohstoff hervorragend dazu, nachhaltige Entwicklung im Alltag erfahrbar und verständlich zu machen und so als Vorbild für künftiges Bauen zu wirken. Sonnenlicht

Nachstehend sind Fakten zum Kreislauf des Produkts Holz und zu dessen positivem Einfluss auf die Ökologie aufgeführt. Weitergehende Informationen sind in vielen Publikationen oder Fachbüchern zu finden (zum Beispiel: «Nachhaltig handeln» [4] oder in den Schriften des Informationsdienstes Holz [5, 6]).

a2 20 Kreislauf und Verarbeitungskette des Holzes

Sonnenlicht

Der Begriff nachhaltige Entwicklung ist in den letzten Jahren zu einem Modewort geworden, das unterschiedlich definiert und interpretiert wird. Ursprünglich stammt das Prinzip der Nachhaltigkeit aus der mitteleuropäischen Forstwirtschaft. Auch in der Schweiz wurde 1870 reglementiert, nur so viel Holz im Wald zu schlagen, wie nachwächst. Dieser Grundsatz, nur so viel zu verbrauchen, dass der Grundstock, das Kapital nicht abnimmt, bewährte sich nicht nur in der Holzwirtschaft, sondern hat heute Bedeutung im globalen Denken erlangt. Nachhaltiges Handeln beim Bauen und Nutzen eines Gebäudes heisst, nur so viele Ressourcen (Material, Energie, Wasser, Luft, Lebensräume usw.) zu verbrauchen, wie die Natur «nachproduzieren» kann. Wer mit Holz baut, leistet deshalb schon grundsätzlich einen wesentlichen Beitrag. Wer darüber hinaus hoch dämmende Gebäudehüllen konzipiert, ökologisch verträgliche Zusatzmaterialien verwendet, Herstellungsmethoden, Transport- und Montagebedingungen optimiert, kommt dem Ziel, nur so viel zu verbrauchen, wie die Natur «nachproduzieren» kann, sehr nahe.

Holz gilt wie erwähnt als ökologisch vorteilhafter Baustoff. Betrachtet man sein Wachstum genauer, kommen erstaunliche Erkenntnisse zu Tage. Aus Wasser, Kohlendioxid (CO2) und Licht entstehen durch die Photosynthese Kohlenhydrate und der für den Menschen lebensnotwendige Sauerstoff O2. Wachsendes Holz bindet also über die Photosynthese des Baumes Kohlendioxid, geerntetes Holz speichert es. Kohlendioxid gilt als hauptverantwortlich für den Treibhauseffekt. Durch die Verwendung von Holz wird der Atmosphäre für die Lebensdauer der Produkte die entsprechende Menge Kohlendioxid entzogen (Abb. a22). Langlebige Holzprodukte sind somit besonders wirksam. Hinzu kommt, dass die Verbrennung von Holz Kohlendioxid neutral ist und sich bei technischer Nutzung der gewonnenen Wärme fossile Energieträger einsparen lassen. Beispielsweise entspricht der Heizwert eines Kubikmeters trockenen Buchenholzes rund 300 Litern Heizöl.

Sonnenlicht

Holz ist ein leistungsstarker Baustoff aus der Natur und bewirkt eine Reihe positiver Effekte im Öko-Kreislauf, der im Zusammenhang mit unserer Lebensgrundlage, der Erde, eine immer wichtigere Rolle spielt. Allgemein bekannt und akzeptiert ist, dass ein sorgsamer Umgang mit den Ressourcen der Erde notwendig ist, um eine nachhaltige Entwicklung für die Zukunft sicherzustellen.

Kohlendioxid CO2

Kohlenhydrate (CH2O)x

Wasser H2O

Sauerstoff O2

a22 a21 Das Prinzip, von den Zinsen zu leben, stammt aus der Forstwirtschaft.

a22 Photosynthese: Aus Wasser, Kohlendioxid und Licht entstehen Kohlenhydrate und Sauerstoff.

Deutschland Österreich Frankreich Italien Schweiz

Waldfläche in % der Landesfläche

Waldfläche ha/Kopf der Bevölkerung

Holzvorrat im Wald m³/ha

Holzzuwachs m³/ha/J.

30 % 47 % 24 % 22 % 31 %

0.13 0.50 0.25 0.15 0.18

271 286 140 169 354

5.9 6.6 5.3 4.1 9.2

Holznutzung m³/ha/J. (in %des Holzzuwachses) 4.4 (= 75 %) 5.2 (= 79 %) 3.9 (= 74 %) 1.8 (= 44 %) 5.1 (= 55 %)

Holzverbrauch m³/J./Kopf 2001 0.23 0.62 0.18 0.10 0.21

a23

a2 21 Der Wald – Rohstoffgewinnung Der Wald ist der Ausgangspunkt des Holzkreislaufes. Er erfüllt nebst der Holzproduktion unzählige Funktionen, die für unsere Gesellschaft und ihre nachhaltige Entwicklung wichtig sind. Die Holznutzung und die Waldwirtschaft beeinflussen sowohl die Qualität unserer Wälder und Landschaften als auch die Qualität des Rohstoffes Holz. Der Wald kann im Holzkreislauf als Kapital bezeichnet werden und wirft bei richtigem Umgang auch Zinsen ab. In der Schweiz und Deutschland sind rund 31 Prozent, in Österreich rund 47 Prozent

der Fläche mit Nadel- oder Laubwäldern bedeckt. Der Zuwachs an Holz beträgt in der Schweiz jährlich 8 bis 10 Millionen Kubikmeter. Oder anders gesagt: Jede Sekunde wachsen 0.30 Kubikmeter Holz nach. Das heisst, alle vier bis sechs Minuten gewinnen wir den Bedarf für ein Holzhaus. Die Nutzung des Schweizer Waldes liegt jedoch nur bei etwa 5 Millionen Kubikmetern jährlich, sprich bei der Hälfte des theoretisch Möglichen.

Energiebedarf kWh 600

500

400

300

200

100

0

Materialbedarf (kg) Energiebedarf (kWh)

a24 a23 Wald- und Holznutzung im Vergleich mitteleuropäischer Länder: Österreich nutzt sein Kapital Wald am besten [7, 8].

Holz 60 60

a25 a24 Ein gefällter Baum lässt sich vollständig für wertvolle Stoffe verwenden. Vom Kern bis zur Rinde

18

a25 Vergleich des Energiebedarfs zur Herstellung einer 3 Meter hohen Stütze bei gleicher Belastung

19

Stahlprofil 78 561

Stahlbeton 300 227

Kalksandstein 420 108

a2

Ökologie, nachhaltiges Bauen

a2 22 Holz – Rohstoffverarbeitung Gewinnung und Verarbeitung des Holzes sind die nächsten Schritte im Holzkreislauf. In diesem Bereich sind kurze Transportwege und regionale Verarbeitungsstätten von grosser Bedeutung. Die Beund Verarbeitung von Holz bildet die Grundlage der Holzindustrie. Sie setzt Wissen und Erfahrung voraus, kann aber mit einfachsten oder auch mit neuesten industriellen Mitteln erfolgen. Ein gefällter Baum lässt sich vollständig verwerten. Nebst Balken, Brettern und Furnieren können Holzwerkstoffe, Zellstoffe, Kunststoffe, Gerb- und Farbstoffe und anderes produziert werden. Schliesslich ist Holz auch als Energiequelle nützlich. Der Rohstoff hat nicht nur einmalige statische Eigenschaften, sondern zeichnet sich neben seiner grossen Zug- und Druckfestigkeit in Faserrichtung auch durch besondere akustische und thermische Eigenschaften aus. a2 23 Gebäude und Bauteile – Herstellung Bauen und Konstruieren mit Holz bedeutet einen Rohstoff aus der Natur in ein nützliches und schönes Produkt zu verwandeln. Technologische Innovationen und moderne Werkstoffe erlauben anspruchsvolle Konstruktionen und Bauteile. Ein neues Erscheinungsbild in Gestaltung und Entwurf ist die Folge. Vieles spricht im beginnenden 21. Jahrhundert für die Erstellung von Holzbauten. Die wichtigsten Argumente: der kohlendioxid-neutrale Rohstoff steht in grossen Mengen, gerade auch hier zu Lande, zur Verfügung; Holz ist ein Naturprodukt, und zugleich ein feuchteregulierendes, warmes, gesundes, wieder verwertbares Material; die Verarbeitung des Rohstoffes belastet die Umwelt im Vergleich mit Beton, Backstein oder Stahl wenig; ein Holzbau benötigt keine belastenden Fremdstoffe; die Herstellung erfolgt ausschliesslich in ökologisch wertvoller Trockenbauweise. a2 24 Nutzung – Gebrauch Ein Zuhause und einen Arbeitsplatz zu haben und darin zu wohnen oder zu arbeiten befriedigt menschliche Bedürfnisse. Wie gut ein Gebäude den Ansprüchen seiner Nutzer genügen kann, hängt von den architektonischen und konstruktiven Qualitäten und von der Ausstattung ab. Die Raumqualität wird durch Naturmaterialien wie Holz und durch bauphysikalisch durchdachte Bauteilaufbauten positiv beeinflusst. Viele Strukturen, Farbgebungen und Gerüche, die Fähigkeit zum Feuchteaustausch und die als warm empfuna26 Das Palais de l’Equilibre der Schweizer Landesausstellung Expo 02 ist ein eindrückliches Symbol für Nachhaltigkeit.

Nach der ersten Nutzung (Ausstellung) wurde die begehbare, 28 Meter hohe und 41 Meter breite Holzkonstruktion zerlegt und in Genf bei der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN) wieder montiert und einer neuen Nutzung zugeführt.

a26

dene Oberfläche von Holz bewirken insgesamt ein angenehmes und gesundes Raumklima. Für Behaglichkeit sorgen ferner gut dämmende Gebäudehüllen, welche meistens aus Bauelementen aus Holz gefertigt werden. Einerseits verhindern hoch dämmende Wände und Dächer an den inneren Bauteiloberflächen gegenüber der Raumtemperatur abfallende Temperaturen, anderseits können gut gedämmte Häuser (Niedrig-, Passiv- oder Nullenergiehaus) mit geringem Energieaufwand erstellt werden. Gespart wird während der gesamten Nutzungsdauer, und die Nutzungsdauer eines Gebäudes beträgt im Durchschnitt etwa 60 bis 100 Jahre (siehe Abb. a29 und a30). Der ökologisch wertvolle Baustoff Holz bietet dem Nutzer neben den aufgezählten Vorteilen schliesslich auch schadstofffreie WohnSpeicherung

Emission

Brettschichtholz Kantholz Backstein Zement Beton Stahlbeton Stahl-Armierung Stahl-Walzprofil Stahlblech verzinkt

a27

-2 -1 0 1 kg CO äquiv./kg Baustoff ²

a27 Vergleich der Kohlendioxid-Emission bei der Herstellung verschiedener Baustoffe. Bei der Entstehung von Holz wird Kohlendioxid gespeichert. Bei allen anderen Werkstoffen wird es in die Atmosphäre ausgestossen [9].

2

3

4

5

a28 Die Raumqualität wird durch die architektonischen und konstruktiven Qualitäten und durch die Verwendung von Naturmaterialien wie Holz beeinflusst.

a28

300 000

300 000

kWh

80 000

80 000

60 000

60 000

40 000

40 000

20 000

20 000

kWh

0

0 0

10

20

30

40

50

60 Jahre

0

a29

10

20

30

40

50

60 Jahre

a30

und Aufenthaltsräume – alles in allem für Mensch wie Tier gleichermassen angenehme Raumverhältnisse.

Mio. t

4.0 3.5 3.0

a29 und a30 Durch eine bessere Gebäudeisolation kann der Verbrauch von Heizenergie stark reduziert werden. Der Gesamtenergieverbrauch (Erstellungsenergie und Verbrauch in 60 Jahren) reduziert sich auf rund 15 Prozent.

a29 Gesamtenergiebedarf (Richtwerte) eines schlecht gedämmten Gebäudes: – Nutzfläche 150 m2 – Nötige Erstellungsenergie 300 000 kWh – Jährlicher Bedarf (Heizenergie) 50 000 kWh – Gesamtenergieverbrauch in 60 Jahren 3 300 000 kWh

20

2.5 2.0 1.5 1.0

a31

a30 Gesamtenergiebedarf (Richtwerte) eines gut gedämmten Gebäudes: – Nutzfläche 150 m2 – Nötige Erstellungsenergie 300 000 kWh – Jährlicher Bedarf (Heizenergie) 6 300 kWh – Gesamtenergieverbrauch in 60 Jahren 678 000 kWh

21

a31 Bauabfälle der Schweiz [10]

Vermischte Bauabfälle

Brennbare Bauabfälle

Metalle

Holz

Keramik, Gips, Glas

Misch-Abbruch

Hochbau Abbruch Neubau Erneuerung

Beton-Abbruch

Tiefbau Gesamt

Ausbau Asphalt

0.5 Strassenaufbruch

a2 25 Wiederverwendung – Rückgewinnung Jedes Produkt sollte am Ende seines Lebenszyklus in einem Recyclingprozess enden. Holzbauteile lassen sich auch nach ihrer Nutzung stofflich weiterverwenden. Diese Form von Kaskadennutzung sollte so lange wie möglich betrieben werden. Ist eine stoffliche Nutzung nicht mehr sinnvoll, können die Holzteile noch immer zur Energiegewinnung dienen. Sie geben dabei zwar Kohlendioxid ab, welches aber vom nachwachsenden Wald wieder aufgenommen wird. Der Kohlenstoff-Kreislauf wird auf diese Weise geschlossen. Holzabfälle, die mit nicht verträglichen Werkstoffen bearbeitet worden sind, müssen fachgerecht in Verbrennungsanlagen entsorgt werden. Naturbelassenes Holz kann jedoch ohne Bedenken verbrannt werden, die Asche kann als normaler Hausmüll entsorgt werden.

a3

Entwurf und Konstruktion

Holzbauten sind aus ihrer Struktur heraus vom Systemgedanken bestimmt. Die herkömmlichen Systeme wurden im Verlauf der letzten Jahrzehnte ergänzt und durch neue Systeme erweitert. Genügte es vor Jahren noch, die traditionellen Systeme wie Blockbau, Fachwerkbau und Ständerbau auseinander zu halten und die neuzeitlichen Systeme Rahmenbau und Skelettbau zu kennen, so ist heute der Systemgedanke zu erweitern. Nebst den Systemen für Tragwerke gilt dies ebenso für die Gebäudehülle, die durch Systemlösungen zu einem geschlossenen Funktionsträger geworden ist, ferner auch für Geschossdecken oder innen liegende Trennwände. Für Architekten, Ingenieure und technische Planer ist es entscheidend, diese verschiedenen Einzelsysteme zu einem objektbezogenen, massgeschneiderten Gesamtkonzept zu verbinden. Diese konzeptionelle und planerische Arbeit soll mit Hilfe des vorliegenden Buches erleichtert werden. Deshalb sind die Einzelsysteme so dargestellt, dass der Systemgedanke sowohl im Einzelbauteil als auch im Gesamtsystem eines Baus zum Ausdruck kommt. Holzbau wird auf diese Weise zu einer gestalterisch-konstruktiven Auf-

gabe, welche über das Beherrschen des Details weit hinausreicht. Das richtige Detail muss vielmehr aus dem konstruktiven System entstehen, welches Teil des Gesamtkonzeptes eines Baus ist. a3 10 Entwurf und Konstruktion Entwurf Bauen ist – ob mit Holz oder mit anderen Baustoffen – eine komplexe Aufgabe, die nicht Einzelwissen, sondern das Erkennen von Zusammenhängen in einem Feld wechselnder Beziehungen zwischen verschiedenen Anforderungen verlangt. Bereits in der Entwurfsphase müssen Konzepte vorliegen, die dies berücksichtigen. Dies gilt für das Projekt als Ganzes, für Situation und Ort, Funktion und Raum, für Konstruktion und Material. Stimmen die Konzepte im Entwurf, werden die späteren Projektphasen, aber auch die Ausführungsphasen vereinfacht. Abbildung a32 verdeutlicht die Wechselwirkungen zwischen dem gewählten Holzbausystem, der Ausbildung von Bau- und Tragstrukturen (einschliesslich Bauhülle,

Input

Bauherrschaft

Umfeld

Material

Gesellschaft/Kultur Wirtschaft Recht Politik Umwelt Eigenschaften Fertigung/Herstellung Transport/Montage Unterhalt Rückbau

Raumkonzept Erschliessungskonzept Tragwerkskonzept Konstruktionskonzept Materialkonzept Farbkonzept Schutzkonzepte – Witterungsschutz – Wärmeschutz – Feuchteschutz – Luftdichtung – Schallschutz – Brandschutz Kostenkonzept Realisierungskonzept

Baustruktur, Tragstruktur

Output

Nutzungsvorstellung Raumprogramm Bauort Finanzrahmen

Relevante Bedingungen und Bedürfnisse werden strukturiert

Entwurfs- und Projektplanung

Gebäudehülle, Bauteile

Gebäudetechnik, Haustechnik

a32 a32 Informationen, Bedingungen und Abhängigkeiten, welche die bauliche Konzeption beeinflussen

1

Bauteilen und Haustechnik) und der Form. Die Wahl der Bau- und Tragstruktur (mit Bauhülle und Konstruktion der Bauteile) wird wiederum durch System-Informationen (Fragen von Material und Technik, Herstellung, Transport, Montage, Ökologie und Schutzfunktionen) bestimmt. Diese weisen je nach Holzbausystem unterschiedliche Parameter auf.

2

Entsprechend diesen Überlegungen bildet der Entwurf die massgebliche Grundlage für ein erfolgreiches Holzbauwerk. Bereits in dieser Phase muss – zusätzlich zu den gestalterischen Massnahmen – das Holzbausystem ausgewählt werden, welches die Wahl des Tragsystems beeinflussen wird. Dazu kommen Fragen des Brandschutzes, Wärmeschutzes, Schallschutzes, Holzschutzes, der Luftdichtigkeit und Dauerhaftigkeit sowie des Unterhaltes, die ebenfalls systemgerecht zu beantworten sind. Es versteht sich daher von selbst, dass bei den gestalterischen Massnahmen nicht alleine das Aussehen des Baues massgeblich ist. Solche Prozesse in Entwurf und Ausführung können unterschiedlich ablaufen und lassen auf jeden Fall Freiheit für individuelle Gestaltung. Einen möglichen Ablauf zeigt am Beispiel eines grösseren Holzbaus die Bildfolge in Abbildung a33. Bereits während der Projektierung hat der Architekt den Kontakt zu den Tragwerksplanern gesucht und mit ihnen den Entwurf und die Wahl des Holzbausystems besprochen. Die Weiterentwicklung des Entwurfes unter Hinzuziehung weiterer Fachspezialisten führte zur Planung. Der frühe Einbezug der Tragwerksplaner hat rechtzeitig die Schnittstellen zwischen Entwurf und Konstruktion deutlich gemacht. Dies vereinfachte Werkplanung und Ausführung und reduzierte zudem die Kosten.

3

4 Ansicht

B

Schnitt A-A

A

Schnitt B-B

2 FLA 130/250/8 mm

125

540

400

675

200

540

260

800

130 800

130

260

260

200

125

Passbolzen ø = 16 mm

BS 16 x 680 mm

195

260 650

5

D

195

40

180

40

260

Das abgebildete Beispiel zeigt eine von vielen möglichenLösungen. Bei einer anderen Formulierung der Entwurfsabsicht kann der Holzbau durchaus abstrakt, kubisch oder flächig erscheinen und die Aussenhaut der Fassade gleichmässig und homogen wirken. Auch unterschiedliche Farben oder Materialien für die Bekleidung können Holzbauten aussen und innen prägen. Unabhängig davon gilt: Eine gute Konstruktion kommt der architektonischen Gestalt entgegen. Beides, Entwurf und Konstruktion, muss von Beginn an aufeinander abgestimmt sein.

D

a33 a33 Zusammenhang zwischen Entwurf und Konstruktion am Beispiel einer Schulanlage:

1 Situationsplan: Ort 2 Erdgeschossgrundriss: Raum, Funktion, Baustruktur 3 Schnitt: Tragstruktur 4 Detail: Tragwerk Ausführung Gesamtansicht und Fassade: Abb. a34 bis a36

22

23

a3

Entwurf und Konstruktion

a34

Konstruktion Beim Konstruieren werden die Entwurfsideen in klar definierte Abmessungen, Dimensionen, Schichten und deren Anordnung umgesetzt, und zugleich werden Anschlüsse und Details festgelegt. Dabei ist wie erwähnt der wechselseitige Prozess zwischen Entwerfen und Konstruieren stets zu berücksichtigen. Die Ideen entstammen oftmals dem Entwurf, die Machbarkeit zeigt sich bei der Konstruktion. Beim Konstruieren erhält der Bau klare Strukturen. Beim Tragwerk geht es darum, den Anforderungen bezüglich Tragsicherheit und Gebrauchstauglichkeit zu genügen. Bei den Wänden, Dächern und Decken sind neben der Statik die bauphysikalischen und energetischen Anforderungen an die Nutzung abzustimmen und zu optimieren. Wichtige Bedingungen für einfache Schnittstellen zwischen Entwurf und Konstruktion sind auf einen Holzbau abgestimmte Konzepte in Grundriss (Rastermasse) und Schnitt (Geschosshöhen) und daraus abgeleitet das Einhalten von Systemhöhen und Bauteildimensionen. Grössere Konstruktionshöhen für Decken ergeben beispielsweise einfachere und wirtschaftlichere Konstruktionen und bieten gleichzeitig Raum für die Installationsführung. Im Kapitel b10 «Deckentragkonstruktion» sind für Lasten in Wohnbauten und für Lasten in Büro-, Verwaltungsbauten sowie für Versammlungsflächen Richtsystemhöhen angegeben. Ebenso beeinflusst das Rastermass das Tragsystem eines Holz-Grossbaus in Bezug auf Bauteilabmessung und Anzahl der Knotenpunkte wesentlich. Als weitere Entwurfs- und Konstruktionsregel gilt, dass Bauteil- und Funktionsschichten bei den Anschlussstellen Wand-Boden und Fundament, Wand-Wand, Wand-Decke, Wand-Dach «fugenlos» durchzuziehen sind. Ein zeitgemässes Entwerfen und Konstruieren fordert deshalb aufeinander abgestimmte Konzepte oder Systeme auf der Stufe Entwurf und Konstruktion für den Wärmeschutz, Brandschutz, Schallschutz, Feuchteschutz, für Luftdichtung usw. Durch einen geschickten Entwurf von Grundriss und Schnitt lassen sich zudem Schall- oder Brandschutzanforderungen bereits im Entwurf einwandfrei umsetzen. Mit der Konstruktion können die gestalterischen, technischen, wirtschaftlichen und ökologischen Bedingungen weiter verfeinert und optimiert werden. Von Bedeutung sind auch die Kriterien Dauerhaftigkeit und Unterhalt. Gute Lösungen entstehen aus der Wahl der geeigneten Gebäudeform, durchdachten Konstrukti-

a35

a36 a34 bis a36 Zusammenhang zwischen Entwurf und Konstruktion anhand der Kriterien Holzschutz, Dauerhaftigkeit und Unterhalt am Beispiel der Kantonsschule Wil, CH. Ob und wie eine Fassade verwittern soll, ist eine zentrale Frage und auf der Stufe des Entwurfes zu beantworten.

a34 Gesamtansicht a35 Fassade: Ausschnitt a36 Fassade: Detail Entwurf und Planung: Abb. a33

onen und intelligenten Details. Dazu kommt die Wahl der Holzarten und der Oberflächenbehandlung. Möglicherweise gehören auch Vorkehrungen für den chemischen Holzschutz dazu. a3 20 Planung Wegen der zunehmend industriellen Fertigung von Holzbauten verlagern sich die zeitlichen Abläufe für die massgebenden Entscheidungen in den Planungsprozessen der Architekten, Ingenieure, Fachplaner und Unternehmer. Was früher erst auf der Baustelle zur Diskussion stand, muss heute lange vor Fertigung der Wände, Decken und Dächer festgelegt sein. Abbildung a37 zeigt einen Planungs-, Produktions- und Montageablauf in Wochen für einen Holzbau mittlerer Grösse im Vergleich zur herkömmlichen Vorgehensweise, wie sie häufig noch im Mauerwerks- oder Betonbau zur Ausführung gelangt. Eine fachlich korrekte Planung, auch unter Einbezug einer ganzheitlichen Ausführungs- und Werkplanung, ist die Voraussetzung für einen erfolgreichen Holzbau und führt zur grösstmöglichen Sicherheit für den Bauherrn. Auf der Baustelle sind die Bauteile lediglich noch zusammenzufügen. Diese Vorgehensweise hilft, bei korrekter Umsetzung, Kosten und Zeit zu sparen. Projekt-, Ausführungsplanung In der Projektplanung wird zwischen Vorprojekt und Bauprojekt unterschieden. In der Ausführungsplanung wird zwischen der Projektplanung

Ausführungsplanung

Holzbauplanung Werkstattplanung

6

10

10

Planung des Architekten oder des Gesamtplaners und der Tragwerksplanung des Bauingenieurs (Tragwerksplaner) sowie der Holzbau- und Werkstattplanung des Fachplaners oder Holzbauunternehmers unterschieden (Abb. a38 und a39). Im Holzbau wird die Ingenieur- oder Tragwerksplanung oft mit der Holzbau- und Werkplanung zusammengelegt. Das ist durchaus sinnvoll, weil sich so Kompetenzen und Verantwortlichkeiten klar und einfach regeln lassen und Schnittstellen reduziert sind. In einem Holzbau erhält die Holzbau- oder Werkplanung – vorzugsweise durch einen Holzbauingenieur oder einen Holzbauplaner erstellt – umfassende Bedeutung und dient vielfach auch der Planung der Installationen oder weiterer Bauteile wie Fenster und Türen. In den durch den Architekten erstellten Ausführungsplänen muss nebst der Vermassung in Grundriss, Schnitt und Details insbesondere die Koordination aller Bauteile, bezogen auf den ganzen Bau, enthalten sein. In den Holzbauplänen sind dann die Angaben zur Herstellung der Holzbauteile zu finden. Dabei können sich die Inhalte der Pläne durchaus verschieben. Ein Ausführungsplan des Architekten kann sich auf die umfassende Masskoordination und die Festlegung der Systemskizzen und Konzepte beschränken, sollte aber auf der Stufe Konzeption für Installationen, Brandschutz, Schallschutz, Wärmeschutz, Luftdichtigkeit usw. und auch in Bezug auf die architektonisch wesentlichen Details vollständig sein. Die technischen Detaillösungen finden sich im Holzbauplan. Allerdings zeigt sich, dass die Schnittstelle zwischen dem Ausführungsplan des Architekten und den Holzbau- und Werkplänen manchmal nicht einfach zu planen ist. Es braucht hier klare Absprachen,

AVOR

Produktion

Materialbestellung 4 6

Montage

Holzbau/Betonbau Vergleich der Bauphasen

2

Holzbau: Bauablauf in Wochen

Vergabezeitraum Holzbau

Projektplanung

Ausführungsplanung

Ausführung

6

18

24

Mauerwerksbau, Betonbau: Bauablauf in Wochen

Vergabe Baumeister

a37 a37 Möglicher zeitlicher Planungs-, Produktions- und Montageablauf in Wochen für einen Holzbau mittlerer Grösse im Vergleich zur herkömmlichen Vorgehensweise wie zum Beispiel im Mauerwerksoder Betonbau

24

25

a3

Entwurf und Konstruktion

Projektplanung Bauherrschaft Architekt, Tragwerksplaner

Vorprojekt

Architekt Tragwerksplaner

Bauprojekt

Architekt Gesamtplaner

Ausführungsplanung

Tragwerksplaner, Holzbauplaner Holzbauunternehmer

Holzbauplanung Werkstattplanung

Unternehmer

Projekt-, Ausführungsplanung Projektplanung

Ausführungsplanung Architekt, Tragwerksplaner Generalunternehmer

Tragwerksplaner Holzbauplaner

Vorprojekt Bauprojekt Entwurfskonzept

Ausführungsplanung Ausführungsplanung Detailplanung

Tragwerkskonzept

Tragwerksplanung Holzbauplanung Werkstattplanung

Ausführung, Herstellung Herstellung Ausführung

a38

denn es gibt die unterschiedlichsten Möglichkeiten, wie zum Beispiel Türen oder Fenster in die Wände zu integrieren sind oder wie die Anschlüsse zwischen Türen, Fenstern und Wänden ausgeführt werden können. Ausführung und Lage dieser Bauteile und Anschlüsse haben durchaus Einfluss auf die architektonische Gestaltung. Somit ist eine klare Verständigung und Vereinbarung notwendig, in welcher Art die Zusammenarbeit ablaufen soll und wer für welche Fragen in der Planung zuständig ist. In der Abbildung a39 ist als Ergänzung zur Abbildung a38 (Planungsschritte) eine mögliche Zuteilung nach Planungsstellen ersichtlich.

Bauleitung Holzbauplanung Baukontrolle Werkstattplanung Ausführungskontrolle Baukontrolle Ausführungskontrolle

Holzbauplanung Werkstattplanung Herstellung Montage

a39 Kriterien für die Projekt- und Ausführungsplanung Anforderungen der Bauherrschaft Gestaltung, Ästhetik Gebäudeart, Form, Ort, Nutzung

Abbildung a40 zeigt die Zusammenhänge und Bedingungen, welche im Grundsatz die bauliche Gesamtkonzeption beeinflussen und im fortlaufenden Planungsfluss kontinuierlich zu überprüfen und gegebenenfalls mit der Gesamtzielsetzung zu vereinbaren sind. Erfahrungsgemäss sind diese Konzeptüberlegungen bereits in der Entwurfs- und Vorbereitungsphase zu gestalten und in der Planungsphase jeweils zu überprüfen.

Tragwerkskonzept, Tragkonstruktion Holzbausystem, Konstruktionsart Schutzkonzepte Witterungsschutz Wärmeschutz Feuchteschutz Luftdichtung Schallschutz Brandschutz Installationskonzepte Heizung, Lüftung Elektrische Anlagen Sanitäre Anlagen Lage der Bauteilschichten Fassadenbekleidung: Ausbildungsarten, Oberflächen Ausführungsplanung, Holzbau-, Werkstattplanung Fertigung, Herstellung, Montage Unterhalt Nutzung, Gebrauch, Entsorgung

a40 a38 Unterteilung nach Projekt- und Ausführungsplanung. Bemerkung zur Terminologie: In der Schweiz ist der Begriff Holzbauingenieur gebräuchlich, ansonsten der Begriff Tragwerksplaner. Tragwerkspläne oder Ingenieurpläne sind Tragwerks- und Übersichtspläne, Lastpläne, Konstruktionspläne usw.

Die Holzbau- oder Werkstattplanung umfasst Bauwerks-, Ausführungs- und Werkpläne, Elementpläne, Aussparungspläne, Montagepläne usw. In der Praxis wird sowohl von Holzbau- wie von Werkstattplänen gesprochen.

a39 Zuteilung der Planungsschritte (nach Abb. a38) nach Planungsstellen. Holzbau- wie Werkstattplanung sind objektbezogen entweder durch den Unternehmer oder durch den Tragwerksplaner auszuführen.

a40 Einflüsse, Kriterien und Bedingungen, welche die Gesamtkonzeption eines Baus beeinflussen, und im gesamten Planungsprozess vom Entwurf bis zum Detail laufend zu überprüfen und zu verfeinern sind.

a3 30 Prozessablauf

Bauausführung

Abschluss

Bauausführung

Abschluss

Vorbereitung der Ausführung

a42

Mögliches Ausmass von Optimierungsmassnahmen

Idee

Rückbau

Entwurfsphase

Festlegen der technischen Entwurfskriterien

Planung Bei der Bauplanung sind die ersten Phasen bezüglich Qualität, Kosten und Termine von grösster Bedeutung. Wie in den Abbildungen a42 und a43 dargestellt, verläuft durch enge Teamarbeit in der Anfangsphase der Wissenszuwachs exponentiell. In dieser Periode ist auch die Kostenoptimierung am weitaus effizientesten. Zu einem späteren Zeitpunkt gefällte Entscheidungen, welche im Extremfall zu Änderungen auf der Baustelle führen, sind unweigerlich mit Kosten, vermehrtem Zeitaufwand und häufig auch mit Qualitätseinbussen verbunden.

Entwurfsoptimierung

Exponentieller Wissenszuwachs bei Teamarbeit Linearer Wissenszuwachs bei konventioneller Planung

Der Bauprozess beginnt mit der Bauidee und der Formulierung der Bauabsicht. Bis zum fertigen Bauwerk sind alle Schritte in einer detaillierten Projektorganisation zu planen und die Prozessstufen festzulegen. Fortschrittliche Planer nehmen über die eigentliche Projekt- und Bauphase hinaus auch klare Vorstellungen zu Nutzung, Unterhalt und Rückbau in ihre Planung auf. Der Prozessablauf bildet so einen Kreislauf (Abb. a41).

Planung X y

a41 a41 Lebenszyklus eines Gebäudes

a43 a42 Wissenszuwachs in Bezug auf die Projektphasen [11]

26

a43 Ausmass des Kosteneinsparungspotentials [11] x – in der Planungsphase y – in der Ausführungsphase

27

Vorbereitung der Ausführung

Entwurfsoptimierung

Übergabe

Entwurfsphase

Ausführung Festlegen der technischen Entwurfskriterien

Nutzung

a3

Entwurf und Konstruktion

Bei einem Holzbau muss die Ausführungsplanung des Architekten in einer frühen Phase in die Holzbauplanung einfliessen. Die Produktion der Elemente im Werk braucht Vorlaufzeit. Diese Vorlaufzeit wird umso besser planbar, je früher die entsprechenden Ausführungsdetails und Schnittstellen bestimmt sind. Ein als Netzwerk funktionierendes Planungsteam verfügt über kurze Kommunikationswege. Jedes Mitglied trägt Verantwortung und setzt sein Wissen zur Optimierung des ganzen Projektes ein. Wichtig ist die Gesamtleitung, welche für die Koordination, den Informationsfluss und das Zusammenführen aller Angaben zu einem Ganzen zuständig ist. Sie ist der Dreh- und Angelpunkt des Projektes. Die durch Computer unterstützte Planung hat in vielen Bereichen der Architektur und Ausführung Einzug gehalten. Gleichzeitig ist die Kommunikation durch die elektronischen Medien vereinfacht worden. In der Fertigung können die Daten weiter bearbeitet und für die Maschinensteuerung eingesetzt werden. Ausführung Für Holzbauten werden zunehmend vorgefertigte Bauteile eingesetzt. Dies bietet unter anderem den Vorteil wirtschaftlicher, wetterunabhängiger und kontrollierbarer Herstellung. Die Montage hängt hingegen nach wie vor von der Witterung ab. Durch die kurze Montagezeit wird deren Einfluss zwar minimiert, trotzdem muss das Wetter berücksichtigt werden. Bauteile aus Holz sind vor Witterungseinfüssen wie Niederschlägen, aber auch vor UV-Strahlen zu schützen. Entsprechende Massnahmen sind in den Plänen und Konzepten für Transport, Zwischenlager und Montage, aber auch nachfolgend bis zur Bauvollendung zu berücksichtigen. Dazu gehört auch ein einwandfreier Schutz der Bauteile vor Verschmutzung oder Beschädigung durch Fremdeinwirkung. Nutzung Die Ausführung sollte nach einem vorgängig erstellten Kontrollplan geprüft werden. Erst nach Abnahme des Baus kann dieser der Nutzung übergeben werden. Unterhalt und Betrieb des Baus sind ebenfalls zu definieren. Dank periodischer Kontrollen und Unterhaltsarbeiten kann ein Bauwerk seine der Nutzung entsprechenden Funktionen viele Jahrzehnte erfüllen. Zwischen Funktionstüchtigkeit und Werterhaltung eines Bauwerkes und der

Periodizität der Unterhaltsintervalle bestehen klar belegbare Zusammenhänge. Rückbau Der geplante Rückbau wird künftig an Bedeutung gewinnen, dies insbesondere wegen der Kosten und Umwelteinflüsse von schwer entsorgbaren Materialien. Schon beim Bau ist deshalb der Rückbau einzuplanen. Der Holzbau bietet dazu gute Voraussetzungen. Eine Arbeitshilfe, wie Planung und Ausführung zu strukturieren, die einzelnen Arbeitsschritte festzulegen und die einzelnen Prozesse zu definieren sind, zeigt Abbildung a44. a3 40 Qualitätssicherung Integrierender Bestandteil eines umfassenden Bauprozesses ist bei jedem Bauwerk die Qualitätssicherung (QS). Natürlich verlangt ein Holz-Grossbau für einen viergeschossigen Verwaltungsbau eine andere Qualitätssicherung als ein zweigeschossiger Wohnbau. Untersuchungen haben ergeben, dass Ausführungsfirmen von Holzbauten allein nicht das gewünschte Ziel erreichen. Die Planung und Projektorganisation beeinflusst die Qualität eines Bauvorhabens weit mehr. Eine Qualitätssicherung ist deshalb über sämtliche Projektphasen (von der Planung bis zur Nutzung) aufzubauen. Sie richtet sich an alle am Bauprozess beteiligten Akteure: an Bauherren, Behörden, an die Fachleute vom Projektentwurf bis zur Ausführungs- und Detailplanung sowie an die ausführenden Fachleute. Die Holzwirtschaft hat während der letzten Jahre grosse Fortschritte in der Sicherheit von Bauten erreicht – sie war aufgrund einschränkender Vorschriften, insbesondere im Brandschutz, auch dazu gezwungen. Sie hat gelernt, trotz der Verwendung eines brennbaren Baustoffs brandsicher zu bauen, und sie hat sich beispielsweise in der Schweiz um den Aufbau einer wirkungsvollen Qualitätssicherung gekümmert. Die Lignum-Dokumentation Brandschutz «Bauen mit Holz – Qualitätssicherung und Brandschutz» aus dem Jahre 2005 [12] unterteilt die Bauten nach Nutzung und Geschossen und nach Qualitätssicherungsstufen. Dabei wird definiert, was je nach Qua-

litätssicherungsstufe notwendig ist und wer dafür verantwortlich ist. Mit der Anwendung dieses Dokuments ist ein wichtiger Schritt erfolgt, um die Forderung nach Qualitätssicherung – die nationalen Normenwerke weisen deutlich darauf hin – zu erfüllen. Dabei wird deutlich: Eine griffige Qualitätssicherung bedeutet keinen Mehraufwand, sondern führt über den gesamten Bauprozess effizient zum gewünschten Sicherheitsniveau und langfristig zu einem Mehrwert eines Gebäudes. Ein Qualitätssicherungssystem hat folgende Aufgaben zu erfüllen: – Festlegung der objektbezogenen Sicherheitsstandards bei der Planung und Ausführung – Gewährleistung der Sicherheitsstandards (z. B. Tragverhalten, Brandschutz, Wärme- und Feuchteschutz, Schallschutz usw.) – Sicherung und Überprüfung dieser Standards durch eine kontinuierliche Eigen- und Fremdüberwachung – Bereitstellung von Hilfsmitteln für Bauherren, Planende und Ausführende zur Vermeidung von Fehlern bei der Anwendung der Regelwerke und der Rationalisierung der Arbeiten Bei der Projektierung eines Gebäudes ist ein Qualitätssicherungssystem zu planen. In Abbildung a44 (Planungsablauf inkl. Qualitätssicherung Brandschutz) ist eine entsprechende Vorlage dargestellt. Wesentliche Punkte, welche zur Qualitätssicherung beitragen, sind: Projektierung Kompetente Fachplaner Der frühzeitige Einbezug von kompetenten Fachplanern und Ingenieuren führt zu qualitativ guten Gebäuden. Nutzungsvereinbarung Sie dient den Planern als Grundlage zur Realisierung des gewünschten Nutzungsziels und sichert das einwandfreie Verständnis zwischen Bauherr, Architekt, Fachplaner und Ausführung. Terminplanung Holzsystembauten weichen bei der Terminplanung von anderen Bauten ab. Die Termine sind mit erfahrenen Fachplanern und Unternehmern abzusprechen.

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Vertrauens- und Prüfingenieur Bei komplexen Gebäuden wie mehrgeschossigen Holzbauten oder bei grossvolumigen Holz-Grossbauten kann der Einbezug eines Vertrauens- und Prüfingenieurs von Vorteil sein. Für fünf- und sechsgeschossige Holzbauten schreiben die Brandschutzbehörden aufgrund der Brandschutzvorschriften in der Schweiz die Hinzuziehung eines Fachingenieurs als Kontrollorgan vor. In Deutschland sind je nach Grösse des Baues die Vorschriften aus dem Baurecht zu erfüllen und die bautechnischen Nachweise vorzulegen. Koordination Die Koordination unter den Beteiligten muss klar strukturiert sein. Schnittstellen sind deutlich zu kennzeichnen. Planung Nach den Architekturplänen mit den Konzepten für Installationen, Brandschutz, Schallschutz usw. und den architektonisch bestimmten Details sowie den Tragwerksplänen des Tragwerksplaners sind die Holzbau- und Werkstattpläne zu erstellen. Mit der Holzbau- und Werkstattplanung sollte erst begonnen werden, wenn die Hauptschritte und sämtliche relevanten Details geklärt sind. Nach der Bestätigung der Holzbau- und Werkstattpläne durch den Architekten oder den Projektleiter kann mit dem Bestellen der Materialien und mit der Produktion begonnen werden. Nur durch eine detaillierte, umfassende und archivierbare Planung wird eine hohe Ausführungsqualität generiert. Produktion Eine Werkstattbesichtigung durch Planer und Bauherrschaften gibt einen Einblick in die Fertigung der Bauteile. Sie ermöglicht ferner die Kontrolle der Planung und erlaubt Rückschlüsse auf die Vorstellungen der Bauherren. Die eingesetzten Materialien und die vorhandenen Produktionsbedingungen können überprüft werden. Die Produktion ist von entsprechend eingerichteten Betrieben durchzuführen. Montage Die Montage ist witterungsabhängig. Feuchteeinwirkung verschlechtert die Qualität der Bauteile. Im Montagekonzept müssen negative Witterungseinflüsse, aber auch andere mögliche Fremdeinwirkungen oder Verschmutzungen durch entsprechende Schutzvorkehrungen ausgeschlossen werden. Das Montagekon-

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Nutzung

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Externes Kontrollorgan Brandschutz x x •

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a44 Beispiel eines Planungsablaufs bei einem (grösseren) Holzbauprojekt. Die Funktions- und Arbeitsschritte beziehen sich auf den Holzbau. Beteiligte Stellen: x verantwortlich • beteiligt

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Holzbauunternehmer

Fachplaner HLKSE, Bauphysik

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Tragwerksplaner Massivbau

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Tragwerksplaner Holzbau / BS-Spezialist

Architekt (Gesamtleiter)

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Bauleiter

Bauherr

Beschreibung der Arbeitsschritte

Projektierung Prozessphasen Ausführung

Vorbereitung Idee, Zielformulierung, Nutzung Vorbereitungsarbeiten Planungsstudie Machbarkeitsstudie Holzbau Vorabklärung Brandschutz, Entscheid QS-Stufe Vorprojekt Angebots-, Vertragsverhandlungen Fachplaner Ausarbeitung Pflichtenheft Fachplaner Ausarbeitung Anforderungskatalog Bauwerk Erstellen der Nutzungsvereinbarung Entwurf Brandschutzkonzept und QS-Konzept Trag- und Bausystemkonzepte erarbeiten Vorstatik und Systemdetails Entwurf Installationskonzepte HLKSE Entwurf: Raumakustik- und Schallschutzkonzept Kostenschätzung Organisation Projektplaner (Termine, Informationen) Entwurf Überwachungs- und Unterhaltsplan Baueingabe und Prüfung Baugesuch Projekt Definitives Brandschutzkonzept Überarbeitung Überwachungs- und Unterhaltsplan Definitive Systemdetails (Fenster, Sturz, Storen) Definitives Installationskonzept Statische Berechungen des Tragsystems Definitives Konzept Raumakustik und Schallschutz Bauprojektzeichnungen Holzbau Ausarbeitung Kontrollplan für Produktion und Montage Provisorische Terminplanung Submission Konstruktionszeichnungen für Submission Ausschreibung Holzbau und Merkblätter Ausarbeitung von Eignungs- und Zuschlagskriterien Vorevaluation Submittenten Einholen von Angeboten Rechnerische Kontrolle der Angebote Technische Kontrolle der Angebote Unternehmergespräche und Angebotsbeurteilung Zuschlagserteilung Ausführungsprojekt Materialisierung, Detailplanung, Bauteilnachweise Koordination Haustechnik Werkstattplanung Holzbau Endkontrolle der Ausführungsplanung und Freigabe Protokolle und Checkliste an Behörde und Bauherrn Terminplanung Ausführung und Kontrollen Besprechung mit Projektpartnern Ausführung Bauauftrag Bauleitung und Kontrollen Generelle Überwachung der Ausführung Werkstatt- und Baustellenkontrollen intern laut Plan Werkstatt- und Baustellenkontrollen extern laut Plan Anleitung der Ausbaufirmen Endkontrolle Brandschutz und Protokoll für Behörde Bauabnahme Brandschutz und Freigabe Nutzung Bauabnahme allgemein Kontrolle von Ausmass und Einheitspreisen Dokumentation des Bauwerks Übergabe von Nutzungsvereinbarungen, definitivem Überwachungs- und Unterhaltsplan Instruktion Bauherr über Instandhaltung Archivierung der Bauakten Schlussbesprechung mit Projektpartnern Schlussprüfung Überwachung Garantiearbeiten Schlussprüfung Gebäudenutzung Bewirtschaftung und Erhaltung gemäss Überwachungs- und Unterhaltsplan Periodische Kontrolle je nach Nutzung des Gebäudes Rückbau

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zept zwingt die Ausführenden, sich vorgängig mit dem Montagevorgang zu beschäftigen und hat durchaus Auswirkungen auf die Planung. Die Schlüsselstellen sind durch die Verantwortlichen bezüglich planmässiger und fachgerechter Ausführung zu kontrollieren. Abnahme Wie bei konventionellen Bauten ist es auch bei einem Holzbau sinnvoll, direkt nach wichtigen Bauabläufen Abnahmen durchzuführen. Diese sind freiwillig, bei bestimmten Nutzungen, Bauteilen und Ausführungen auch behördlich verordnet. Zunehmend bieten die Hersteller von Produkten umfassende Dienstleistungen an, indem sie nicht nur die Anleitung der Handwerker auf der Baustelle übernehmen, sondern auch die Ausführung der Arbeit einer Abnahme unterziehen.

Abschluss, Nutzung Eine Schlussdokumentation mit allen Plänen, insbesondere auch mit den nachgeführten Holzbau- und Werkstattplänen, gibt dem Auftraggeber ein unentbehrliches Nachschlagewerk über seinen Bau in die Hand. Zur Übergabe eines Bauwerkes an die Betreiber oder Nutzer gehört auch die Instruktion, wie das Gebäude zu nutzen und zu warten ist und wie und in welchen Abständen die wichtigsten Teile wie Tragkonstruktion, Gebäudehülle usw. zu kontrollieren sind. Nutzungsvereinbarung, Überwachungs- und Unterhaltspläne, Ausführungspläne, aber auch Holzbau- und Werkstattpläne sind wichtige Dokumente und Grundlagen bei Änderungen oder Erweiterungen während der sich über Jahrzehnte hinziehenden Nutzung.

Dank einer solchen Abnahme erhält der Bauherr nicht nur eine Garantie für Produkt und Applikation. Sie gewährleistet darüber hinaus, dass sowohl Material als auch Verarbeitung stimmen. Auch können einzelne Schutzfunktionen wie Schallschutz oder Luftdichtung durch Messungen am Bau überprüft werden. Für das Überprüfen der Luftdichtigkeit und Wärmedämmung stehen technische Hilfsmittel zur Verfügung. Anhand thermografischer Aufnahmen oder Luftdichtigkeitsmessungen lassen sich im Rohbau oder beim fertigen Bauwerk Tests durchführen, bevor das Gebäude der Bauherrschaft übergeben wird. Somit können allfällige Nachbesserungen noch umgesetzt werden. Insbesondere bei grösseren Objekten wie Schulen, Mehrfamilienhäusern usw. ist eine Testreihe ein Bestandteil des Auftrages und entsprechend ein wichtiges Instrument der Qualitätssicherung. Allerdings ist in diesem Zusammenhang auch festzuhalten, dass sich die Frage der Qualität nicht bei der Abnahme beantworten lässt. Ob ein Bau die an ihn gestellten Anforderungen auch erfüllt, ist bereits aus den Plänen ersichtlich. Kontrollmessungen, etwa der bei gedämmten Bauten unausweichlich erforderlichen hohen Luftdichtigkeit, können kein befriedigendes Ergebnis erbringen, wenn die Planung schon fehlerhaft war. Werden Konzepte und Systeme im Entwurf, in Planung und Ausführung korrekt und handwerksgerecht umgesetzt, sind Holzbauten absolut dicht und benötigen nur im Ausnahmefall eine Kontrollmessung.

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Material

a4 10 Holzarten Für Tragkonstruktionen werden hauptsächlich die folgenden einheimischen Holzarten verwendet: Nadelhölzer – Fichte (Rottanne) – Tanne (Weisstanne) – Föhre (Kiefer) – Lärche – Douglasie

Den grössten Anteil des Konstruktionsholzes stellen Fichte und Tanne. Zwischen den Holzarten Fichte und Tanne wird im üblichen Sortiment nicht unterschieden. Laubhölzer – Eiche (Traubeneiche, Stieleiche) – Buche (Rotbuche) – Edelkastanie Eiche und Buche werden in der Regel für Unterlagshölzer, Dübel, Keile und andere hoch beanspruchte Spezialbauteile verwendet. Eichenholz wird auch für Bauteile eingesetzt, die eine erhöhte Feuchteresistenz aufweisen müssen.

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a45 bis a49 Nadelhölzer a45 Fichte a46 Tanne a47 Föhre a48 Lärche a49 Douglasie

a50 bis a52 Laubhölzer a50 Eiche a51 Buche a52 Edelkastanie

a4 20 Eigenschaften von Holz Makroskopische Holzmerkmale, Aussehen Der Farbton und die für das Auge sichtbaren Gefügemerkmale bestimmen das Aussehen von Holz. Diese Holzmerkmale ergeben sich durch verschiedene biologische und physikalische Vorgänge im Holz, durch Temperatureinflüsse, sowie durch unterschiedliche Wuchsformen, Jahrringe, Äste, Rindeneinschlüsse und Harzgallen. Die Jahrringe sind ein Spiegelbild der Lebensgeschichte des Baumes. Sie entstehen durch die Verteilung von Früh- und Spätholz. In Abhängigkeit von der Holzart sind deutliche und weniger deutliche Unterschiede im Jahrringaufbau erkennbar. Einige Merkmale werden im Folgenden aufgezählt.

Dichte Holz weist im Gegensatz zu anderen Baumaterialien bei einer verhältnismässig geringen Rohdichte eine hohe Festigkeit auf. Dies bedeutet: Holz ist bei hoher Leistungsfähigkeit verhältnismässig leicht. Je nach Gefügeaufbau haben die einzelnen Holzarten eine unterschiedliche Dichte. Dieser Vorteil wird bei der Verwendung der Holzarten genutzt. Fichte als eher leichte, aber feste Holzart wird als statisches Element für Träger und Stützen eingesetzt, während sich etwa Buche als hartes und abriebfestes Holz für Treppen eignet. Festigkeitseigenschaften Holz ist ein Baustoff mit ausgeprägter Ausrichtung seiner Fasern in Wuchsrichtung, also in Längsrichtung des Stammes (Anisotropie). Die Festigkeitseigenschaften sind je nach Richtung der Einwirkung, quer oder längs zur Faserrichtung, zu unterscheiden. In Längsrichtung ist die Druck- und Zugfestigkeit um ein Vielfaches höher als in Querrichtung. Bei Einwirkung quer zur Faserrichtung muss zudem noch beachtet werden, ob die Beanspruchung in Richtung der Jahrringe (tangential) oder senkrecht zu ihnen (radial) erfolgt. Hier betragen die Unterschiede rund 50 Prozent. In der Anwendung verfügen die Ingenieure für diese Holzeigenschaften und für die Berechnung von Holztragwerken über gesicherte Werte aus Lehre und Forschung. Feuchtehaushalt, Quellen und Schwinden Holz hat die Eigenschaft, Feuchtigkeit in Dampfform aufnehmen und abgeben zu können. Diese als Hygroskopie bezeichnete Eigenschaft bewirkt das angenehme Wohnklima eines Holzhauses. Gleichzeitig mit der Aufnahme und Abgabe von Feuchte quillt und schwindet das Holz. Bei den meisten heute verwendeten Holzbausystemen wird daher mit Vorteil Holz eingesetzt, welches bereits bei der Verarbeitung auf die Holzfeuchte der späteren Verwendung getrocknet wird. Das sich dennoch einstellende Schwindund Quellverhalten, das je nach Faserrichtung unterschiedlich stark ausgeprägt ist, ist konstruktiv zu berücksichtigen. Dauerhaftigkeit Aufgrund der je nach Holzart verschiedenen Ausstattung mit so genannten Resistenzstoffen ist Holz unterschiedlich witterungsbeständig. Kiefern-, Lärchen- und Douglasienkernholz ist im na-

a53 a53 Holz mit stark ausgeprägter Jahrringstruktur (Zwiesel) wird insbesondere im Innenausbau verwendet.

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Material

türlichen Zustand etwas dauerhafter als Fichten- und Tannenholz. Eiche zählt zu den beständigsten einheimischen Laubholzarten (ausführliche Informationen zur Dauerhaftigkeit siehe unter Kapitel d2 «Holzschutz»). a4 30 Sortierbestimmungen Bei der Sortierung wird zwischen den folgenden zwei Verwendungsbereichen unterschieden: – Holz mit vorwiegend tragender Funktion, bei dem es auf die Festigkeits- und Verformungseigenschaften sowie auf die Dauerhaftigkeit ankommt (in der Regel Konstruktionsholz), wird nach Festigkeitsklassen sortiert. – Holz mit vorwiegend nichttragender, raumtrennender, bekleidender oder teilweise aussteifender Funktion, bei dem es auf die Erscheinung (Ästhetik) und Beschaffenheit der Oberfläche

sowie auf die Formstabilität und Dauerhaftigkeit ankommt (zum Beispiel so genannte Schnitt- oder Hobelware) wird nach Qualitätsklassen sortiert. Beide Sortierkriterien kommen zur Anwendung, wenn Holz mit tragender Funktion, das nach den Festigkeitsklassen sortiert wird, zugleich auch ästhetischen Anforderungen entsprechen muss. Dies ist zum Beispiel bei sichtbaren Tragkonstruktionen, deren tragende Konstruktionshölzer zugleich den Erscheinungskriterien entsprechen müssen, gegeben. Konstruktionsholz (Holz mit vorwiegend tragender Funktion, Konstruktionsholz) Die Übersicht a54 zeigt die Unterteilung von «Holz mit vorwiegend tragender Funktion» in die Gruppen Vollholz, Leimholz und Brettschichtholz. Alle drei Begriffe werden heute unter dem Begriff «Konstruktionsholz» subsumiert.

Konstruktionsholz Vollholz Typ

Kantholz

Bezeichnung

Leimholz

Brettschichtholz

KVH

zweifach verleimt

dreifach verleimt

kreuzverleimt

mehrfach verleimt

Konstruktionsvollholz keilgezinkt

Duobalken® Duplexbalken

Triobalken®

Kreuzbalken

BSH

C20, C24, C27, C35, C45

C20, C24, C27, C35, C45

C20, C24, C27, C35, C45

C20, C24, C27, C35, C45

GL24k, GL24h, GL28k, GL28h, GL36k, GL36h

Systemskizze

Holzausbeute aus dem Rundholz

Festigkeitsklassen

C20, C24, C27, C35, C45

Übliche Festigkeitsklasse

C24

C24

C24

C24

C24

GL24h

Querschnitte

60/80 bis 240/300

80/100 bis 120/200

60/60 bis 140/240

60/100 bis 140/240

100/100 bis 160/240

80/100 bis 260/2000

Längen

bis 8 m, vereinzelt bis 12 m

12–18 m

12–18 m

12–18 m

12–18 m

bis 18 m, vereinzelt bis 40 m

Erhältlichkeit

Einschnitt nach Liste

Einschnitt nach Liste

ab Lager

ab Lager

auf Anfrage

teilweise ab Lager, sonst Herstellung nach Liste

Trocknung

aufwändig, problematisch

aufwändig

einfach (Lamellen)

einfach (Lamellen)

aufwändig

einfach (Lamellen)

Form

gerade

gerade

gerade

gerade

gerade

gerade, gebogen

Oberfläche

sägeroh, gehobelt

sägeroh, gehobelt

gehobelt

gehobelt

gehobelt

gehobelt

a54 a54 Übersicht Konstruktionsholz (Holz mit vorwiegend tragender Funktion)

Vollholz Als Vollholz wird Kantholz und Konstruktionsvollholz bezeichnet. Kantholz ist der gesägte Balken, während die Bezeichnung Konstruktionsvollholz (KVH) für in der Länge keil- oder nicht keilgezinktes, getrocknetes Vollholz gilt. KVH wird in der Regel gehobelt angeboten. Massgebend für die Sortierung von statisch beanspruchtem Vollholz ist in der Schweiz die Norm SIA 265 «Holzbau» oder Norm SIA 265/1 «Holzbau – Ergänzende Festlegungen» oder auch die Norm EN 338 «Bauholz für tragende Zwecke – Festigkeitsklassen», welche fünf, die Norm EN 338 jedoch mehr, Festigkeitsklassen unterscheiden: – C20 Holz mit geringer Festigkeit, visuell sortiert – C24 Holz mit normaler Festigkeit, visuell sortiert (übliches Konstruktionsholz) – C27 Holz mit höherer Festigkeit, visuell sortiert – C35 Holz mit höherer Festigkeit, maschinell sortiert (Erhältlichkeit ist abzuklären) – C45 Holz mit höherer Festigkeit, maschinell sortiert (Erhältlichkeit ist abzuklären)

a55

Als übliches Konstruktionsholz kommt die Festigkeitsklasse C24 zur Anwendung. Hölzer der Festigkeitsklasse C27 bis C45 werden wegen der hohen Sortier-Anforderungen für Vollholz kaum verwendet. Die Holzfeuchte (oder der Trocknungsgrad) des Holzes wird bei der Sortierung nicht direkt berücksichtigt. Sie ist deshalb unabhängig von der vorgeschriebenen Sortierung ausdrücklich zu spe-

zifizieren, wenn besondere Anforderungen zu erfüllen sind (siehe unter d1 «Holzfeuchte»). Leimholz In den meisten Holzbausystemen wird heute kaum noch reines Vollholz verwendet. Das Holz für Holzbauten muss trocken, massgenau und gerade sein. Daher werden getrocknetes und keilgezinktes Konstruktionsvollholz oder mit zwei oder drei Lamellen verklebte Duo- oder Duplexbalken oder Triobalken eingesetzt. Leimholz mit einzeln keilgezinkten Lamellen eignet sich auch für Deckensysteme. Weitere Typen sind in Abbildung a54 dargestellt. Brettschichtholz Die Lamellen für die Herstellung von Brettschichtholz werden in der Schweiz nach Norm SIA 265 «Holzbau» und Norm SIA 265/1 «Holzbau – Ergänzende Festlegungen» auf der Basis der Norm EN 1194 «Holzbauwerke – Brettschichtholz – Festigkeitsklassen und Bestimmung charakteristischer Werte» geregelt. Sie werden in die Klassen T11, T14.5, T18 für visuell sortierte Bretter und T22 sowie T26 für maschinell sortierte Lamellen eingeteilt. Das fertig verleimte Brettschichtholz wird in die Festigkeitsklassen GL 24, GL 28 und GL 36 unterteilt. Zusätzlich wird unterschieden zwischen homogenen (z. B. GL 24h) und kombinierten Querschnitten (z. B. GL 24k) mit Lamellen unterschiedlicher Klassen. Hergestellt werden hauptsächlich Träger der Festigkeitsklassen GL 24h; z. B.: – Festigkeitsklasse GL24h: sämtliche Lamellen aus T14.5 – Festigkeitsklasse GL28k: Randlamellen mindestens h/6 aus T18, innere Lamellen aus T14.5 Die sichtbare Oberfläche von Brettschichtholz wird in folgende Klassen eingeteilt (Grundlage: Holzbau Schweiz und Schweizerische Fachgemeinschaft Holzleimbau: Erscheinungsklassierung von Brettschichtholz – Norm SIA 118/265): – Auslese (A) – Normal (N) – Industrie (I) In der Praxis werden vorwiegend Sichtqualität (N) und Industriequalität (I) verwendet. Bei den nationalen Verbänden der Hersteller von Brettschichtholz werden die Erscheinungskriterien genauer definiert (Schweiz: SFH,

a55 Holz mit tragender Funktion

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Material

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Schweiz. Fachgemeinschaft Holzleimbau; Deutschland: Studiengemeinschaft Holzleimbau e. V.; Österreich: ÖLV, Österreichischer Holzleimbauverband). Holz für den Ausbau (Holz mit vorwiegend nichttragender, raumtrennender Funktion, Erscheinungssortierung von Schnittholz) Schnittholz Nadelhölzer werden bei der Erscheinungssortierung in die folgenden Qualitätsklassen eingeteilt: – Fichte/Tanne, Föhre, Lärche, Douglasie, Hemlock und Redwood in die Klassen I, II, III – Nordische Fichte und nordische Föhre in die Klassen II und III Hobelwaren Hobelwaren werden in die Klassen A und B eingeteilt. Mischsortimente A/B sind nach Absprache möglich. Eine weitere häufige Einteilung erfolgt nach Holzart und Herkunft: nordische Fichte (Holz aus dem Norden Europas), heimische Fichte/Tanne (Holz aus Mitteuropa). Weitere, einfach verfügbare Holzarten sind Lärche und Föhre. (Grundlage: Holzbau Schweiz und Verband Schweizerischer Hobelwerke, Sortierkriterien für Hobelwaren – Norm SIA 118/265) Massivholzplatten Massivholzplatten werden nach dem Plattenaufbau in einlagige oder mehrlagige Platten und nach den Haupteigenschaften wie

Verwendungsbedingungen, mechanische Eigenschaften, Aussehen der Oberfläche (Nadelholz- oder Laubholzplatten), Oberflächenbeschaffenheit (Rohplatten, geschliffene Platten usw.) und nach den Anforderungen der Verbraucher klassiert (Norm EN 12775 «Massivholzplatten – Klassifizierung und Terminologie»). Die Normen EN 13017-1 «Massivholzplatten – Klassifizierung nach dem Aussehen der Oberfläche – Teil 1 Nadelholz» und EN 130172 als Teil 2 für Laubholz geben konkrete Hinweise zu allgemeinen Anforderungen von ein- oder mehrlagigen Massivholzplatten und zu deren Erscheinungsklassierung. Mehrlagige Massivholzplatten werden zur Beurteilung der Oberfläche in die Erscheinungsklassen A, B, C und S eingeteilt. Die Klasse A ist für hochwertige Ausbauten vorgesehen, B und C für allgemeine Ausbauten, während die Klasse S für tragende Zwecke wie Betonschalungen oder als Bauplatte und Konstruktionsplatte geeignet ist. Die Beurteilung wird auf der Vorder- und Rückseite angegeben. Die Kennzeichnung der zwei Seiten erfolgt durch einen Schrägstrich, zum Beispiel A/B, B/B, B/C, A/C, S/S. Einlagige Massivholzplatten werden zur Beurteilung der Oberfläche, analog den mehrlagigen Platten, in die Erscheinungsklassen A, B und C eingeteilt. Bei der Beschreibung der Platte wird jedoch nur die Klasse der besseren Seite angegeben, zum Beispiel, A, B oder C. OSB-Platten, Spanplatten Spanplatten für den tragenden Einsatz müssen die Anforderungen nach EN 312 und EN 13986 (OSB-Platten EN 300 und EN 13986) erfüllen. Die Mindestdicke bei tragendem Einsatz beträgt bei OSBund bei Spanplatten 8 Millimeter, bei der Verwendung als aussteifende Platten 6 Millimeter. Die Anforderungen an plattenförmige Holzwerkstoffe sind in der Norm SIA 265/1 «Holzbau – Ergänzende Festlegung» sowie in EN 13986 geregelt. Zusätzlich sind zahlreiche Produkte mit bauaufsichtlichen Zulassungen auf dem Markt.

a56 a56 und a57 Holz mit nichttragender, raumtrennender und bekleidender Funktion (Holz für den Ausbau)

b

Holzbausysteme Tragstruktur, Baustruktur, Konstruktion

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Systemübersicht

b1 10 Die Bausysteme des Holzbaus Im Holzbau zeichnen sich im technischen Bereich hinsichtlich Aufbau und Schichtanordnung der Gebäudehülle neuartige und vorteilhafte Lösungen ab. Ebenso ist bei den unterschiedlichen Tragsystemen und somit bei den eigentlichen Holzbausystemen eine Neuorientierung erkennbar. Die gebräuchlichsten Systeme sind in den Abbildungen b1 bis b7 in einer Übersicht dargestellt. Sie sind einzeln in den Kapiteln b3 bis b8 illustriert und beschrieben. Die Grundtypen sind: – Blockbau – Fachwerkbau – Balloon-Frame, Platform-Frame – Rahmenbau – Skelettbau – Massivholzbau Die unter Leitung fachkundiger Baumeister und mit handwerklichem Können erstellten traditionellen Systeme Block- oder Fachwerkbau wie auch die in Übersee und den angelsächsischen Ländern praktizierten Bauweisen Balloon-Frame und Platform-Frame haben schon vor längerer Zeit ihre Bedeutung weitgehend eingebüsst oder sind nur noch in einzelnen Regionen anzutreffen. Das moderne Bauen mit Holz beschränkt sich nicht auf Nachahmungen von Traditionen, ganz im Gegenteil. Die aktuellen Entwicklungen im Holzbau entsprechen dem heutigen Denken und Handeln. Die Baufachleute müssen zwar versuchen, die baulichen Traditionen zu verstehen; sie müssen den Holzbau aber vor allem als neue, moderne Aufgabe begreifen.

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Die gegenwärtig vorwiegend verwendeten Bausysteme sind vertieft behandelt in: – Rahmenbau: Kapitel b6 – Skelettbau: Kapitel b7 – Massivholzbau: Kapitel b8 Die Systeme unterscheiden sich in Konstruktion und Erscheinungsbild deutlich. Auch werden sie je nach Region oder Konstruktionsweise unterschiedlich benannt.

Bild Seite 37 Kantonsschule Wil, CH, Eingangshalle

b1 bis b7 Systemübersicht b1 Blockbau, Illustration in Kapitel b3 b2 Fachwerkbau, Illustration in Kapitel b4 b3 Balloon-Frame, Illustration in Kapitel b5 b4 Platform-Frame, Illustration in Kapitel b5 b5 Rahmenbau, Vertiefung in Kapitel b6 b6 Skelettbau, Vertiefung in Kapitel b7 b7 Massivholzbau, Vertiefung in Kapitel b8

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Systemübersicht

Jene Systeme, die unter einem geschützten Markennahmen hergestellt und vertrieben werden, sind als produktbezogene Systeme bezeichnet. Diese meist seriell hergestellten Bausysteme sind, sofern der Massivholzanteil über 50 Prozent des eigentlichen Tragsystems ausmacht, dem Massivholzbau zugeordnet. b1 20 Wände, Decken, Dächer Die oben erwähnten Gesamtsysteme lassen sich in Bezug auf Wände, Decken und Dächer in einzelne Bauteilsysteme gliedern. Diese Bauteilsysteme bilden entweder ein Gesamtsystem oder können kombiniert werden und haben als Mischsystem einen Bezug zum

Gesamtsystem. Insbesondere die Systeme Block- und Fachwerkbau bilden in sich geschlossene Systeme. Das heisst, sowohl die Wände, die Decken wie auch das Dach sind gemäss ihrem spezifischen System konstruiert und bilden so eine Einheit. Gleiches gilt für die zeitgemässen Systeme wie Rahmenbau und Massivholzbau, wobei die Grenzen in der Baupraxis vermischt und Kombinationen alltäglich geworden sind. So können Wände und Decken im Rahmenbau als Massivholzsysteme mit einem Vollquerschnitt konstruiert werden. Umgekehrt können Wände in Massivholzbauart und Decken in stabförmigen Konstruktionen erstellt werden. Im Skelettbau sind solche Kombinationen selbstverständlich, denn das stabförmige Tragwerk wird durch die unterschiedlichsten Bauteilsysteme ergänzt. Die Kombinationen machen also durchaus

Wände Beplankte Systeme

Massivholzsysteme

Beplankte Wände

Vollholzwände

Plattenförmige, verleimte Wände

Zusammengesetzte Wände

einseitig beplankt beidseitig beplankt mit/ohne Dämmung

Brettstapel Brettschichtholz Vollholzbalken N+K Blockbau

Brettsperrholz Furnierschichtholz Holzwerkstoffplatten verleimte Vollholzplatten

Lignotrend Steko Lignoswiss weitere

Decken, Dächer Stabförmige Systeme

Holz-Verbundsysteme

Massivholzsysteme

Balkenlage (Balkendecke) Sparrenlage Träger Binder

Rippendecken Hohlkastendecken

Vollholzdecken

Plattenförmige, verleimte Decken

sichtbar teilweise sichtbar bekleidet

Hohlkasten mit/ohne Dämmung Rippen

Brettstapel Brettschichtholz, Dillböden Vollholzbalken N+K oder Feder Vollholzbalken

Brettsperrholz Furnierschichtholz Mehrschichtplatten Flächenelemente

b8 b8 Übersicht der Wände, Decken und Dächer (Bauteilsysteme), welche in Kombination zum Gesamtsystem zur Anwendung kommen können

Holz-Beton-Verbundsysteme Holz-Beton-Verbunddecken

Verbund zwischen: Beton und stabförmigen Systemen Beton und Holz-Verbundsystemen Beton und Massivholzsystemen

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Sinn. Je nach Anforderungen der Schutzfunktionen (Brandschutz, Schallschutz, Wärmeschutz), nach Grundrissgestaltung, Grösse des Baues oder Schwere der abzutragenden Lasten, aber auch in Bezug auf die Herstellmöglichkeiten können sie als Optimierung verstanden werden. Bedingung ist, dass die Baustruktur als Ganzes unterstützt und die architektonische Gestalt des Baus durch die Kombination nicht beeinträchtigt wird. Die Bauteilsysteme sind in der Abbildung b8 zusammengefasst. Die Wände, Decken und Dächer können, wie bereits erwähnt, im Rahmen einer einwandfreien Lastabtragung und Aussteifungsmöglichkeit frei kombiniert werden. Häufige Kombinationen sind beplankte Wandkonstruktionen mit Holzverbundsystemen bei den Decken und Dächern. b1 30 Wahl eines Bausystems Raum und Funktion, Situation und Ort, Konstruktion und Material sind grundlegende Kriterien für die Wahl eines Bausystems. Die daraus zu gestaltende Baustruktur, verbunden mit der Tragstruktur zur einwandfreien Ableitung der Lasten, bildet zusammen mit den Überlegungen zur Gebäudehülle ein frühes und wichtiges Kriterium zur Wahl des Holzbausystems (siehe auch unter Kapitel a3 «Entwurf und Konstruktion»). Die konzeptionelle Planung eines Baus und somit die Wahl des Systems wird weitgehend durch die Lastabtragung beeinflusst. Dabei ist zwischen linearer und punktueller Lastabtragung zu unterscheiden. Mit Vorteil richtet sich ein Baukonzept auf die Wahl eines der beiden Lastabtragungssysteme. Konzepte, in denen sowohl lineare als auch punktuelle Abtragungen vorkommen, sind Ausnahmen und nur zur Überbrückung spezieller Situationen empfehlenswert.

b9 Lineare Lastabtragung

b1 31 Lineare Lastabtragung Charakteristisch für die lineare Lastabtragung ist die Verteilung der anfallenden Lasten auf ein lineares Element. In den meisten Fällen sind dies Wände oder Wandscheiben, die die Lasten aus den Dächern und Decken in die Fundamente abtragen (Abb. b9). Der Vorteil der linearen Lastabtragung liegt in der Verteilung und damit in der Verringerung der einwirkenden Kräfte auf die Bauteile. Darüber hinaus erfüllen die Bauteile aber auch andere Funktionen, beispielsweise als Aussteifungsscheiben, oder sie dienen als Zimmeroder Wohnungstrennwände raumbildenden Zwecken oder als Bauteile für die Gebäudehülle. Systembedingt übernehmen dann die Bauteile sowohl die Funktion des Tragens wie auch die der Raumbildung. Ein durchdachtes statisches Linearkonzept zeichnet sich durch übereinander liegende Wände aus. Die Holzbausysteme Block-, Fachwerk-, Rahmenbau und auch die Systeme des Massivholzbaus gehören in die Kategorie der linearen Lastabtragung. b1 32 Punktuelle Lastabtragung Im Gegensatz zur linearen Lastabtragung wird bei der punktuellen Lastabtragung die Konzentration der Kräfte gesucht. Typische Beispiele dafür sind Skelettbauten mit ihrer klaren Trennung von tragender Funktion des Tragwerkes und raumbildender Funktion mit flächigen, nichttragenden Bauteilen. In einem Raster angeordnete Stützen leiten die Lasten in die Fundamente (Abb. b10). Die Lastableitung ist definiert und klar ersichtlich. Die Lasteinleitung aus Trägern, Unter- oder Überzügen und Pfetten erfordert meistens besondere Massnahmen in den Auflagerbereichen der Stützen, da es zu grossen konzentrierten Beanspruchungen kommt.

b10 Punktuelle Lastabtragung

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Fertigungsprozesse

b2 10 Fertigungsprozesse, bezogen auf die Bausysteme Das Zusammenfügen einzelner Teile und Schichten in den Produktionshallen zu einem ganzen Bauteil wird als Vorfertigung oder als Fertigung im Werk bezeichnet. Die Fertigungstiefe oder der Vorfertigungsgrad ist eine Aussage darüber, wie weit eine solche Herstellmethode betrieben wird. Bei allen Holzbausystemen wird eine wenn auch zum Teil bescheidene Vorfertigung betrieben: Das Holz wird nach den Holzbauplänen abgebunden und meistens bereits mit den Verbindungsmitteln versehen. Diese Fertigung reduziert die Arbeitszeit auf der Baustelle merklich. Die Tragkonstruktion eines Fachwerk-, Rahmen- oder Skelettbaus ist damit auf der Baustelle nach wenigen Arbeitstagen erstellt.

bau (Abb. b11). Im Rahmenbau mit seiner linearen Lastabtragung können Tragwerk und Raumbildung mit den Schichten der Trennwände und Decken oder der Gebäudehülle, den Fenstern und Türen und auch mit der zum Teil bereits integrierten Haustechnik eine Einheit in einem einzigen Bauteil bilden (Abb. b11, Beispiel 5). Dem gegenüber steht der Skelettbau (Beispiel 4) mit seiner klaren Trennung von Tragwerk und Raumbildung, bei dem das Tragwerk in einem zweiten Schritt mit den flächigen Bauteilelementen für Decken, Wände und Dächer ergänzt wird. Wie beim Rahmenbau steht beim Skelettbau die ganze Bandbreite von der minimalen Vorfertigung bis hin zu einer kompletten Integration von Fenstern, Türen, Haustechnik, Fassade usw. für die nichttragenden, raumbildenden Bauteile zur Verfügung (siehe Abb. b23 «Fertigungsstufen»). Das Skelett-Tragwerk kann dabei sowohl aus Holz, Stahl oder Stahlbeton sein (siehe auch b2 40 «Bauen mit Elementen»).

In Bezug auf die möglichst weitgehende Fertigung im Werk stehen drei Grundsysteme des Holzbaues im Vordergrund: der Rahmenbau, der Massivholzbau und bei grösseren Bauwerken der Skelett-

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2

3

b11 b11 Fertigungstiefe im Vergleich der einzelnen Holz-Bausysteme 1 Blockbau 2 Fachwerkbau 3 Ständerbau (Balloon-Frame, PlatformFrame) 4 Skelettbau 5 Rahmenbau/Massivholzbau

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b14

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b12 bis b14 Herstellung von Bauteilen im Werk

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b12 Wandelemente b13 Deckenelemente b14 Raumsysteme

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Fertigungsprozesse

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b2 20 Bauprinzipien Holzelemente werden als tragende oder nichttragende Innenund Aussenwandelemente sowie als Decken- und Dachelemente eingesetzt. Bei diesen Elementen handelt es sich vielfach um eine Verbundkonstruktion mit Holzrahmen und Beplankungsmaterialien aus Holz sowie Holzwerkstoffen oder anderen Plattenwerkstoffen, die bereits während der Vorfertigungsphase ein- oder beidseitig aufgebracht werden. Bei anderen Systemen bildet eine Platte aus Massivholz oder aus Holzwerkstoffen die Trägerplatte, wiederum andere bestehen aus kleinformatigen Modulen, welche sowohl tragend als auch raumbildend wirken. In den Abbildungen b15 bis b18 sind vier Bauprinzipen unterschieden, in der Abbildung b22 sind die Abhängigkeiten und Einflüsse der Bauprinzipien festgehalten.

b20

Kleinmodule im Rastermass Handliche Module in einem Kleinraster (zum Beispiel 160 mm) werden auf einfache Weise nebeneinander und aufeinander gereiht. Die so erstellten Innen- und Aussenwände sind zugleich tragend und raumbildend. Die Grundrissabmessung des Baues beträgt ein Vielfaches des Rastermasses.

Elemente im Rastermass Dabei werden geschosshohe Elemente im Rastermass (zum Beispiel 1 000, 1 200, 1 250 mm breit) hergestellt. Die Grundrissabmessung des Baues beträgt ein Vielfaches des Rastermasses.

b15

b16

b15 Kleinmodule im Rastermass b16 Elemente im Rastermass b17 Elemente im Raum- oder Grundrissmass b18 Raumzellen

b19 Montage von Kleinmodulen im Rastermass

b20 Montage von Elementen im Raumoder Grundrissmass

b21 Abhängigkeiten der Bauprinzipien Kleinmodule im Rastermass

– Raster

– abhängig

Planung

– intensiv

Gestaltungsfreiheit

– klein

Serienproduktion

– beschränkt

Spezialisierung Hersteller

– gross

klein +

Spezialisierung Montage

– gross

klein +

Produktionszeit

– lang

kurz +

Montagezeit

– lang

kurz +

Transport

– aufwändig

einfach +

Kranarbeiten

– aufwändig

einfach +

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Elemente im Rastermass

–

+

Elemente im Grundrissmass

–

Raumsysteme

+

–

+

unabhängig + einfach + gross + möglich +

b22

Elemente im Raum- oder Grundrissmass Die Länge dieser Elemente erstreckt sich über einen einzelnen Raum oder über die ganze Hausbreite. Die Höhe der Elemente ist identisch mit der Geschosshöhe.

b17 b21 Montage von Raumzellen

Raumsysteme Raumsysteme werden inklusive Boden, Wand und Decke im Werk zusammengebaut, transportiert und auf der Baustelle aneinander und aufeinander gereiht.

b18 b22 Abhängigkeiten der Bauprinzipen Beispiel 1: Elemente im Rastermass (Abb. b16) sind vom Rastermass des Bauwerkes mittel bis stark abhängig. Elemente im Raummass (Abb. b17) werden ohne Rastermass produziert.

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Beispiel 2: Transporte und Kranarbeiten sind bei Kleinmodulen im Rastermass denkbar einfach, bei Raumsystemen aufwändig.

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b2

Fertigungsprozesse

b2 30 Fertigungsstufen, bezogen auf die Bauteile Die unterschiedlichen Fertigungs- oder Vorfertigungsstufen bestimmen, in welcher Fertigungstiefe die Bauteile das Werk verlassen und die Montage auf der Baustelle erfolgt. Waren es früher lose Teile, die auf die Baustellen geliefert wurden, sind es heute flächige Bauteilelemente. Bei diesen flächigen Elementen beginnt die erste Vorfertigungsstufe damit, dass Teile des Tragwerkes und mindestens eine flächige Schicht zu einem flächigen Bauteil vormontiert, in Höhe und Breite formatiert und die Öffnungen für Türen und Fenster passgenau vorbereitet sind (Fertigungsstufe 2 in Abb. b23). Auf der dritten Stufe sind die Bauteile gedämmt und auf der zweiten Seite bereits beplankt. Eine Zwischenstufe bildet das Einlegen der Leerrohre für die Haustechnik. Der Einbau von Fenstern und Türen in die flächigen Bauteile bereits im Werk stellt eine weitere Ausbaustufe dar. Eine hohe Vorfertigungsstufe wird erreicht, wenn auch der Fassadenaufbau und die Fassadenbekleidung im Werk erfolgt und allenfalls auch die innere Wandbekleidung bereits montiert ist. Einzelne Hersteller gehen heute so weit, dass sie auch die Oberflächenbehandlung im Werk durchführen. Das ist möglich, bedingt aber einen einwandfreien Schutz der Bauteile bei Transport, Montage und bis zur Übergabe des Werkes an die Benutzer.

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3

Wie weit eine Vorfertigung im Werk von Vorteil ist, ist je nach Bauaufgabe und verfügbarer Technologie in Planung, Herstellung, Transport und Montage unterschiedlich zu beantworten. Auch sind Überlegungen hinsichtlich der Verschmutzungs- oder Verletzungsgefahr angebracht. Rohbauelemente sind gegen Klimaeinflüsse wie Feuchte, Regen oder UV-Strahlen weniger empfindlich als Bauelemente mit fertigen Ausbau-Oberflächen, die einen besseren Schutz erfordern. Dies gilt auch für Beschädigungen durch nachfolgende Handwerker. Zwischenschritte zu den aufgezeigten Ausbaustufen sind möglich.

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5 b23 b23 Fertigungsstufen

1 Montage von einzelnen, stabförmigen Teilen 2 Montage von Elementen. Teile des Tragwerkes und mindestens eine flächige Schicht sind vormontiert. 3 Die Elemente sind beidseitig beplankt, gedämmt, Leerrohre für die Haustechnik eventuell eingelegt.

4 Elemente inklusive Einbauten wie Türen und Fenster, Verglasungen 5 Elemente inklusive Fassadenaufbau, äussere und innere Bekleidung

b2 40 Bauen mit Elementen Die Bemühungen um Rationalisierung und Industrialisierung im Bauen und daraus folgend die Verlagerung des Herstellungsprozesses von der Baustelle in die witterungsunabhängige Werkstatt haben zu einem heute hoch entwickelten Bauen mit Elementen geführt. Die Herstellung in Werkstatt und Fabrik bringt Vorteile. So kann dort präziser gearbeitet werden als auf der Baustelle, und die Einzelbauteile wie Türen oder Fenster lassen sich in mehr oder weniger grossflächige Elementtafeln einbauen. Dies führt letztlich zu hoher Qualität – professionelle Planung und durchdachte Bauabläufe vorausgesetzt – des entstehenden Baus. b24

b25

b26 b24 Fertigungsstufe 2 nach Abbildung b23: Ein Mehrfamilienhaus wird im Rohbau erstellt.

b27 b25 und b26 Fertigungsstufe 5 nach Abbildung b23: Wandelemente inklusive Fenster, Fassadenaufbau, innere und äussere Bekleidung

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b27 Montage von Deckenelementen. Kombination der Bauprinzipen: Wände in kleinformatigen Modulen, Decken in Elementen. Fertigungsstufe 3 nach Abbildung b23

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b2

Fertigungsprozesse

Anwendungsgebiete Das Bauen mit tragenden oder nicht tragenden Elementen eignet sich für eine grosse Palette von Bauaufgaben. Vorgefertigte Bauteile werden vor allem eingesetzt, wenn kurzfristig und unter geringem Gewichts-, Transport- und Montageaufwand Gebäude zu realisieren sind. Ausserdem lassen sich derartige Bauten temporär oder auf Dauer planen und erstellen. Demontierbare oder auch als Raumzellen versetzbare Pavillons für Schulen, Kindergärten, Büros, Unterkünfte usw. wurden speziell für zeitlich befristeten Raumbedarf entwickelt. Aus diesen Lösungen entstanden nach und nach vorgefertigte Bausysteme, die für eine längere Lebensdauer bestimmt sind. Parallel dazu verlief die Entwicklung von vorgefertigten Wohnhäusern in ein- und zweigeschossiger Ausführung. Die

heute praktizierte hoch stehende Fertigung in der Werkstatt oder im Grossbetrieb macht den Holzbau zu einer ernst zu nehmenden Bauart für grössere und mehrgeschossige Bauten. Die industrielle Herstellung von Klein- oder Grosselementen und sogar von ganzen Raumzellen wird stetig weiterentwickelt, so dass dem Begriff «Fertigbauteile – Fertighaus» immer mehr Wahrheit zukommt. Die Bauteile werden beinahe als Ganzes, mit Installationen und oft bereits mit dem Innenausbau versehen, auf den Bauplatz geliefert. Die Planer und Hersteller von solchen Bauteilen oder von Fertighäusern haben die Optimierung der Vorfertigung sehr weit vorangetrieben: Sie liefern mit einer genau terminierten, kurzen Bauzeit Hausteile ab Lager, verbunden mit zertifizierten, gütegesicherten Merkmalen und vertraglich garantierten Festpreisen.

b28 b28 Anwendungsbeispiel Materialkombination, achtgeschossiger Wohnungsbau, Grand-Saconnex, Genf, CH: Tragkonstruktion in Stahlbeton, Fassadenelemente aus Holz, Fassadenbekleidung nicht brennbar (Prinzipdarstellung nach Abb. b30)

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Materialkombinationen Skelettbauten in Stahlbeton mit dämmenden Wandelementen aus Holz sind eine vermehrt anzutreffende Kombination. Die Stützen werden in Stahl oder Stahlbeton und die Decken in Ortbeton ausgeführt. Die Gebäudehülle wird in hoch dämmenden, aber schlanken Holzelementen oder bei hohen Anforderungen des Wärmeund Schallschutzes auch in zwei- oder dreischaligen Holzelementen ausgeführt (siehe Abb. b30 als Prinzipdarstellung, b28 und b29 als Anwendungsbeispiele). Für diese nicht tragenden, raumbildenden Wände steht die ganze Bandbreite der Vorfertigung zur Verfügung, wie sie in Abbildung b23 dargestellt ist: von minimaler Vorfertigung bis hin zur kompletten Integration von Fenstern, Türen, Haustechnik, Bekleidungen usw.

Serienfertigung Eine wichtige Voraussetzung für wirtschaftliches Bauen ist Serienfertigung. Serienfertigung und individuelle Gestaltung scheinen jedoch unvereinbare Gegensätze zu sein. So steht auf den ersten Blick die Serienfertigung mit kurzen Bauzeiten und tiefen Baukosten im Gegensatz zum Wunsch nach individueller Gestaltung, denn die Serienfertigung von vorgegebenen Grundrisstypen, also ganzen Raumzellen, kann wohl kaum individuelle Baulösungen ergeben. Individuelle Wohnvorstellungen lassen sich so nur in beschränktem Masse berücksichtigen. Die Hersteller beschränken sich deshalb auf die Standardisierung von Bauelementen, die durch zahlreiche unterschiedliche Kombinationsmöglichkeiten eine differenziertere Planung und verschiedenste Nutzungsbereiche zulassen. In der Tat gibt es heute erst wenige Systeme, die sich in grossen Mengen, unabhängig vom Bauvorhaben, seriell und auf Lager produzieren lassen. Einzig der Bereich der produktebezogenen Systeme kennt viel versprechende Ansätze. Hier werden kleinformatige Module oder Wand- und Deckenteile in grossen Serien produziert. Die meisten Hersteller haben sich jedoch auf eine elementweise Fertigung pro Objekt ausgerichtet. Diese objektbezogene Fertigung beruht aber auf der Verwendung gleicher Konstruktionsdetails, Materialien und Produkte. Auch so lassen sich die Vorteile einer hohen Fertigungstiefe nutzen, und dennoch ist eine individuelle Gestaltung möglich. Die Merkmale für die Fertigung im Werk – Raster- und Modulordnung – Definition von Planungsschritten und Planungstiefe – Fugenausbildung – Einschränkungen bei Transporten – Festgelegte Fristen und Bauabläufe – Witterungsunabhängige Herstellung – Hohe Fertigungstiefe – Überwachte und zertifizierte Produktion – Kurze Montagezeiten – Serienfertigung und Herstellung auf Lager

b30 b29 Anwendungsbeispiel Materialkombination, Wohnsiedlung, Schwyz, CH: Tragkonstruktion in Stahlbeton, Fassadenelemente aus Holz, Aussenbekleidung Lärchenschindeln (Prinzipdarstellung nach Abb. b30)

b30 Materialkombination: Tragkonstruktion in Stahlbeton, nicht tragende, hoch dämmende Aussenwände aus Holz (Prinzipdarstellung)

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b3

Blockbau

b3 10 Allgemeines Der Blockbau (oder auch Strickbau) erfreut sich einer weit zurückreichenden Bautradition. Diese Konstruktionsart hat die Entwicklung der früheren europäischen Holz-Architektur stark beeinflusst und ist weit verbreitet. So trifft man in Russland und Skandinavien Blockbauten, die das Bild der traditionellen Umwelt bestimmen. In diesen Gebieten wurden nicht nur Wohnhäuser in Blockbauweise erstellt, sondern auch Paläste, Türme und Kirchen. Auch in mitteleuropäischen Gebirgen und vor allem in den Alpen hatte der Blockbau für die Behausungen der Bewohner grösste Bedeutung. Noch heute werden in Gebirgsregionen Blockbauten errichtet. Solche Gebiete sind in der Schweiz zum Beispiel das Berner Oberland, das Wallis, die Freiburger Alpen und das Bündnerland, in Deutschland die bayrischen Alpen und in Österreich ebenfalls die Gebirgsregionen. Das Wissen von Generationen von Zimmerleuten, das vor allem mündlich an die junge Generation weitergegeben wird, dient dem Bau von neuen Blockbauten, die jedoch dem heutigen Standard des Wohnens angepasst sein müssen. Damit ist gewähr-

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b33 b31 Modifizierter Blockbau, Schulhaus in St. Peter, CH. Der mehrschichtige, aufeinander abgestimmte Wandaufbau ermöglicht ein einwandfreies Schwinden und Quellen der Konstruktion.

b32 Blockbauten bleiben innen sichtbar oder werden mit massivem Holz bekleidet.

b33 Gestalterische Elemente von aussen bei der Anwendung innen

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s b35

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leistet, dass diese Bauart ihre Eigenständigkeit bewahrt, die Konstruktionsregeln eingehalten werden und die charakteristischen regionalen Merkmale erhalten bleiben. Blockbauten, die in ein bauliches Umfeld gestellt werden, in dem der Blockbau traditionell nicht beheimatet ist, passen allerdings nicht in das Bild zeitgemässen Bauens. Dennoch wird dies immer wieder praktiziert. Dazu kommt, dass diese nicht ortsüblichen Bauten meistens geplant und erstellt werden, ohne dass die auf langen Erfahrungen beruhenden Konstruktionsregeln des Blockbaues zur Anwendung kommen. Der traditionelle Blockbau gehört in die richtige Umgebung – also in Gebirgsregionen –, und es braucht Fachleute, die in der Lage sind, solche Bauten konstruktionsgerecht zu erstellen. Setzmasse Beim Blockbau kommt den Setzmassen besondere Bedeutung zu. Für jedes Geschoss ist mit Setzungen von bis zu 25 Millimetern zu rechnen. Durch konstruktive Massnahmen lassen sich diese Setzmasse aufnehmen. Die Anschlüsse an stehende Mauern, zum Beispiel an Kamine, werden so ausgebildet, dass sich die Blockwand ungehindert setzen kann. Bei Öffnungen, wie Türen oder Fenstern, werden Schwebepfosten angeordnet. Die Installationen sind zudem so auszubilden, dass sich Setzungen nicht nachteilig auswirken.

b34 Eckverbindung im traditionellen Blockbau

b35 Eckverbindung, Viertelblatt mit Vorstoss

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b3 20 Weiterentwicklung Aus Abbildung b41 sind die möglichen Querschnittsformen der Blockwände ersichtlich. Die Abbildung zeigt die Entwicklung von runden Stämmen bis hin zu verleimten Sandwichelementen. Blockbauten werden auch in der so genannten imitierten Bauweise erstellt. Dabei dient ein Fachwerk- oder Ständerbaugerippe als Tragkonstruktion. Die sichtbaren Ecken («Gwättausbildung») werden aus Blockbalken hergestellt, und die äussere Bekleidung erfolgt mit Schalungen, welche die Blockbalken imitieren. b3 21 Blockbau mit neuartigen Bauelementen Früher bestand die Gebäudehülle im Blockbau aus einer einzigen Schicht, die zugleich bekleidende, raumabschliessende und tragende Funktion hatte. Doch heutzutage sind die Ansprüche der Benutzer an Dämmung und Behaglichkeit deutlich gestiegen. Diese erhöhten Anforderungen führten zu den heute üblichen Gebäudehüllen und Holzbauteilen mit mehreren Schichten, die unterschiedliche Aufgaben erfüllen.

b36 Innenwandanschluss mit Schwalbenschwanzverband

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b37 Blockfutter für Fenster- und Türöffnungen; s = erforderliches Setzmass

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Blockbau

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Für die Blockbauweise sind verschiedene, zum Teil vorgefertigte Systeme erhältlich. Dabei wird versucht, Wärmedämmung, Installationshohlräume, Bekleidungen oder Unterkonstruktionen sowie die tragende Konstruktion in einem Element zu vereinen. Als Vorbild für dieses Bauen dient der traditionelle Blockbau mit horizontal aufeinander gelegten Hölzern. Zu flächigen Bauteilen zusammengebaut, bilden diese Elemente das eigentliche Kernstück einer Wand, die entsprechend den Konstruktionen mit Mauerwerk oder Beton aufgebaut ist. Allerdings haben diese Bauweisen kaum überregionale Bedeutung und werden wenig eingesetzt.

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Eine erfreuliche Entwicklung ist in den Bergregionen festzustellen, die von Architekten ausgeht, welche mit hohem Empfinden für die regionale Einbindung und einem neuen Verständnis für das Konstruktionsprinzip des Blockbaus planen (siehe Abb. b31 bis b33, b39 und b40). Das Tragen und Bekleiden als Gestaltungspotential zu begreifen rückt den Blockbau in eine neue Dimension. Ecken und Kanten, Vorsprünge und Stufen, Balken und Träger bleiben dabei sichtbar. Architektur und Konstruktion stehen im Einklang.

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Mörtelbett, Feuchtesperre Schwelle Fensterbank Fenstersturz Innere Bekleidung Lattenrost, Installationsraum Dampfbremse feuchtevariabel, Luftdichtung Lattenrost, Dämmung Blockbauwand (Tragwerk) Deckenbekleidung Lattenrost, Installationsraum Hohlraumdämpfung Balken (Deckentragwerk) Tragschicht Trittschalldämmung Bodenriemen oder Unterlage für Gehbelag Innere Bekleidung, Deckenbekleidung

18 Lattenrost, Installationsraum 19 Dampfbremse feuchtevariabel, Luftdichtung 20 Sparren (Dachtragwerk), Dämmung 21 Unterdach, evtl. Zusatzdämmung 22 Konterlattung 23 Deckung

3 2 1

b38 b38 Konstruktionsschnitt: Blockbau, Aussenwand mit Anschluss Fensteröffnung, Geschossdecke und Dach. s = erforderliches Setzmass. Der kompakte Wandaufbau und die Anschlüsse sind generell heikel.

Der gezeigte Aufbau entspricht dem traditionellen Aufbau mit innen liegender Dämmung. Für Neubauten sind unabhängige, mehrschichtige Wandaufbauten empfehlenswerter.

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Die Merkmale des Blockbaus – Hohes handwerkliches Können – Besondere Holzauswahl – Kunstvolle Eckverbände – Starre Grundrissanordnung – Grosser Holzverbrauch – Setzmasse Mehrgeschossiges Bauen mit Blockbau – Alte, gut erhaltene Gebäude demonstrieren die Möglichkeiten für mehrgeschossige Bauten. – Die Konstruktion ist so auszubilden, dass sich Setzungen nicht nachteilig auswirken. – Mehrgeschossige Bauten in Blockbauweise sind aus konstruktiven und wirtschaftlichen Gründen kaum mehr üblich.

b40 Entwicklung (Abb. b41): A Rundhölzer B Rundhölzer mit Lagerflächen und eingenuteten Federn C + D Kanthölzer (regionaler Begriff: Flecklinge) mit Nut und Kamm oder mit Feder verbunden E Vorgefertigte Sandwichelemente F Wärmegedämmte Blockwand: Die Schichten werden auf der Baustelle in einzelnen Arbeitsgängen erstellt. Die Blockwand bleibt innen sichtbar. Die Fassadenbekleidung besteht aus massivem Holz und ist je nach Situation zu hinterlüften. G Wärmegedämmte Blockwand: Die Schichten werden auf der Baustelle in einzelnen Arbeitsgängen erstellt. Die Blockwand bleibt aussen sichtbar. Die Innere Bekleidung besteht aus massivem Holz.

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b41 b39 und b40 Modifizierter Blockbau mit empfindsamer Einbindung in die regionale Bauweise

b39 Wohnhaus in Rumein, Graubünden, CH

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b40 Wohnhaus in Pagig, Graubünden, CH. Altes und neues Haus in Blockbauweise

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b41 Entwicklung Blockbau Aufbau der Wand: Aussenseite links, Innenseite rechts

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Fachwerkbau

b4 10 Tradition und Gegenwart Bei vielen Fachwerkbauten bleibt das Holztraggerippe des Baus sichtbar. Fachwerkbauten (in der Schweiz auch Riegelbauten genannt) sind weit verbreitet. Zahlreiche Fachwerkbauten stehen in Ost- und Mitteleuropa, aber auch in England, Norddeutschland, Dänemark und Holland. Das Fachwerk ist bei den nordischen Bauten sehr regelmässig gestaltet und bildet meistens ein ziemlich dichtes Netz von Rechtecken und Quadraten, einschliesslich der Fenster als integrierter Teil des Bausystems. Auch in Nordfrankreich zeigt der Fachwerkbau eine ähnlich konsequent gestaltete Baustruktur, aber Ausdrucksform und Proportionen sind verändert. Vor allem wird in Frankreich die konstruktive Logik betont; die de-

korativen Elemente dienen dazu, die Gesamtstruktur zu unterstreichen. In Süddeutschland und in Teilen der angrenzenden Schweiz mit den Kantonen Thurgau, Zürich, Schaffhausen, Appenzell und St. Gallen hat sich eine besonders reich gestaltete Fachwerkarchitektur entfaltet. Trotz dieses geografisch engen Raums weisen die Bauten unterschiedliche regionale Merkmale auf. Der Fachwerkbau entwickelte sich vorab in Regionen, in denen das Holz nicht in jenen Mengen vorhanden war, wie es beispielsweise für den Blockbau notwendig ist. Zudem lassen sich beim Fachwerkbau auch die eher kurzen Laubholzteile einsetzen. Bis in die Mitte des 19. Jahrhunderts wurden vorwiegend Fachwerkbauten erstellt, deren Haupttraggerippe (und somit auch die Ausfachungen) sichtbar blieb. In den Städten wurden schon vor 1800, vor allem

b42 b42 Traditionelle Fachwerkbauten in ländlicher Umgebung

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Nachstehend sind die wichtigsten Konstruktionsregeln und Konstruktionsteile auszugsweise beschrieben. Umfangreich abgehandelt ist der Fachwerkbau in dem Fachbuch «Systembau mit Holz» [13].

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aber in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts, Fachwerkbauten verputzt, um Massivbauten aus Stein und Mauerwerk zu imitieren. Auf diese Weise glaubte man feuersichere Häuser zu erhalten. Zudem sollte der als «ländlich» empfundenen Holzbauweise ein «städtisches» Gesicht gegeben werden. Fachwerkbau heute Die klassische Fachwerkbauweise mit von aussen sichtbaren Tragwerken wird heute im Neubaubereich kaum mehr eingesetzt. Die aussteifenden Strebenkonstruktionen der Fachwerkbauten wurden durch die Entwicklung neuer Holzwerkstoffe und Plattenmaterialien wie auch durch Herstellmethoden mit wirtschaftlich wie konstruktiv interessanteren Alternativen abgelöst. Das Zimmereihandwerk kennt allerdings die Fachwerkbauweise mit Streben und Bügen nach wie vor. Für verschiedene Nutzungen wie für die Landwirtschaft oder für einfache ein- bis maximal zweigeschossige Zweckbauten sind Holzfachwerke nach wie vor wirtschaftlich, dann allerdings meist mit einem bekleideten Tragwerk. Moderne, präzise Abbundmaschinen oder computergesteuerte Abbundanlagen machen zusammen mit den neuen Erkenntnissen und Methoden zur Holztrocknung den Fachwerkbau bei den erwähnten Nutzungen zu einem wirtschaftlichen Bausystem. Zapfen und Versatzungen sind günstigere Verbindungsmittel als Blechform- oder Stahlteile. Der Grund liegt in der Tatsache, dass bei den in kleinen Abständen angeordneten Hölzern die Verbindungen nur gering beansprucht sind. Zudem erfolgt beim Fachwerkbau die Übertragung der senkrechten Lasten direkt über die Kontaktstösse des Holzes. b43 und b44 Aufrichten einer Fachwerkkonstruktion

b43 Die Einbinder der ersten Längswand sind montiert.

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Die Merkmale des Fachwerkbaus – Das Traggerippe kann beidseitig bekleidet werden, nach traditionellem Vorbild bleibt es jedoch von aussen sichtbar. – Stockwerkweiser Aufbau – Vornehmlich reine Holzverbindungen mit Zapfen, Versatzungen und Überblattungen – Traghölzer weisen grössere und eher quadratische Querschnitte auf – Einfache Aufrichtearbeit Mehrgeschossiges Bauen mit Fachwerkbau – Historische Gebäude zeigen die Zuverlässigkeit der Fachwerkkonstruktion auch bei mehrgeschossigen Bauten. – Die Konstruktion ist so auszubilden, dass Setzungen möglichst vermieden werden. – Aufwändige Holzbeschaffung, dennoch ist trockenes Holz einzusetzen – Bei der Montage ist die Konstruktion vor der Witterung zu schützen. – Der Unterhalt ist bei aussen sichtbaren Fachwerkkonstruktionen aufwändig. – Mehrgeschossige Bauten in Fachwerkbauweise sind aus montagetechnischen und konstruktiven Gründen aber auch aus Kostengründen heute nicht mehr sinnvoll.

b44 Längs- und Querwände sind fertig aufgerichtet. Als nächster Arbeitsgang erfolgt das Verlegen der Balkenlage.

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Fachwerkbau

b4 20 Konstruktionsteile Fachwerkwände bestehen aus einem in sich unverschiebbaren Kantholzgerippe und werden als Aussen- und Innenwände ausgeführt. Alle statisch wirksamen Kräfte werden durch die Stäbe abgeleitet; die früher ausgemauerten Ausfachungsräume – heute meistens mit Wärmedämmstoff gefüllt – sind statisch unbedeutend. Die ausgeführten Holzverbindungen können Druckkräfte, nicht jedoch Zugkräfte, von Stab zu Stab weiterleiten. Als Verbindungen der Stäbe untereinander dienten früher teilweise recht komplizierte und auch schmückende, mit Holznägeln gesicherte Holzverbindungen. Heute werden die Schwellen und Pfetten überblattet, das heisst je zur Hälfte ausgenommen und übereinander gescho-

ben. Die Pfosten, Streben und Riegel sind ausschliesslich mit Zapfenverbindungen zusammengefügt, wobei stärker beanspruchte Streben einen Versatz erhalten. Zur Sicherung der Verbindungen gegen Verschieben dienen heute Nägel, in Ausnahmefällen auch Holzschrauben, Passbolzen oder Einlassdübel. Schwelle Die Schwelle begrenzt die Fachwerkwand nach unten und bildet den Verbindungsteil zwischen der Boden- und der Wandkonstruktion. Die Schwelle ist auf ihrer ganzen Länge (Betondecke oder Mauersockel) oder in kurzen Abständen (Balkenlage) unterstützt, so dass ihre Festigkeit nur unbedeutend in Anspruch genommen wird, ausgenommen auf Querdruck. Deshalb werden für

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b45 b45 Konstruktionsteile einer Fachwerkwand:

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Schwelle Eckpfosten Fensterpfosten Türpfosten Andreaskreuz Strebe

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Einbinder Balken Riegel Brüstungsriegel Sturzriegel

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rechnungen sind Querschnittsverschwächungen durch die Zapfenlöcher zu berücksichtigen.

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Schwellen auch keine hohen Kanthölzer eingebaut, sondern Hölzer, die auf der breiten Querschnittsfläche und auf der Splintseite (Jahrringstellung) aufliegen. Fachwerkwände werden vorwiegend in Fichten- und Tannenholz ausgeführt. Bei hohen Querdruckkräften, welche auf Schwellen einwirken, kann Eichen- oder Buchenholz verwendet werden, wobei Buchenholz nur bei vor Feuchte dauerhaft geschützten Bedingungen einzubauen ist. Stützen, Pfosten Sprachlich nicht genau definiert ist die Bezeichnung der senkrecht stehenden Hölzer. Für die traditionell Pfosten genannten Konstruktionsteile wird heute im Holzbau vielfach der Begriff Stütze verwendet. Beide Bezeichnungen sind gebräuchlich, wobei im Zusammenhang mit der Fachwerkbauweise für senkrechte, tragende Holzteile, die in einer Wand einen geschlossenen Verband bilden, die Benennung Pfosten üblich ist. Bei den Pfosten wird zwischen Eck-, Bund-, Tür-, Fenster- und Zwischenpfosten unterschieden. Wie bereits die Bezeichnung vermuten lässt, sind Eckpfosten an den Ecken der Fachwerkwand angeordnet. Als Bundpfosten werden jene Pfosten bezeichnet, die an den Kreuzpunkten von Fachwerkwänden stehen, sowie Pfosten, die zur Lastabtragung bei der Binderkonstruktion (Dachtragwerk) angeordnet sind. Die Einteilung der Pfosten im Grundriss ergibt sich aus der Anordnung von Fenstern und Türen. Ebenso festgelegt sind jene Pfosten (Bundpfosten), die zur Übernahme der Lasten aus der Dachkonstruktion und aus den Geschossdecken direkt beim Belastungspunkt angeordnet sind. Derart werden die Kräfte direkt in vertikaler Richtung abgeleitet. Gleichzeitig kann die Konstruktion mit zugfesten Verbindungsmitteln über die Pfosten ins Fundament verankert werden. Die Normalabstände der Pfosten in einer Riegelwand untereinander betragen zwischen 800 und 1 200 Millimeter. Die Pfosten sind statisch auf Knicken und Biegung (Windlasten) belastet. Bei den Beb46 und b47 Fachwerkwände mit Balkenlage

b46 Die Setzmasse sind weitgehend durch die liegend eingebauten Hölzer wie Schwellen, Balken und Einbinder bestimmt. Wesentlich ist zudem der richtige Trocknungsgrad der Hölzer beim Einbau.

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Streben Durch schräg gestellte Streben erhält die Fachwerkwand in der Wandebene die notwendige Steifigkeit. Die Streben leiten die horizontal wirkenden Kräfte über die so genannten Einbinder und Schwellen in die Auflager ab. Die gegeneinander wirkenden Streben sind immer paarweise angeordnet. Riegel Die Riegel tragen die Wandbekleidung oder deren Unterkonstruktion (Lattenrost). Je nach Anordnung und Ausführung der Wandbekleidung erübrigen sich Riegelhölzer, weil sie innerhalb einer Riegel-Fachwerkwand keine tragende oder statische Funktion übernehmen. Einzig bei hohen Fachwerkwänden können so genannte «Riegelzüge» das Ausknicken der Streben und Pfosten in der Ebene verhindern. Gegebenenfalls ist dafür ein statischer Nachweis zu führen. Konstruktiv notwendig sind die Sturz- und Brüstungsriegel. Sie dienen dem Anschlag von Türen und Fenstern sowie der daran angrenzenden Wandbekleidungen. Wandpfette, Einbinder Wandpfetten oder Einbinder richten und halten die Pfosten und Streben und bilden den oberen Abschluss der Fachwerkwand. Die Einbinder bilden zudem die Auflager für die Balken oder Sparren. Sie übernehmen damit die Lasten der oben liegenden Geschosse und des Daches, die sie wiederum an die unteren Pfosten und Streben abgeben. b4 30 Setzmasse Durch den Einbau horizontaler Hölzer weist eine Fachwerkwand ein verhältnismässig grosses Schwindmass auf. Die Schwind- und Quellbewegungen von Holz sind in radialer und tangentialer Richtung zehn- bis zwanzigmal grösser als in Längsrichtung. Horizontal eingebaut sind Schwellen, Einbinder und die Balkenlage, deren Schwindmass in radialer und tangentialer Richtung das Setzmass besonders beeinflusst (Abb. b46). Als Setzmass wird die Massdifferenz in der Höhe einer Fachwerkwand bezeichnet, die in der Zeit b47 Die Stützen und Streben werden direkt an den Einbinder der unteren Wand angeschlossen. Der Anteil der liegenden Hölzer wird damit auf ein Minimum beschränkt, und die Setzmasse werden so reduziert.

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Fachwerkbau

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b49 b48 Im Fachwerkbau kommen vornehmlich reine Holzverbindungen zur Anwendung. b49 Traditionelle Konstruktionen zur Aussteifung einer Fachwerkwand. Die verschiedenartig eingebauten Streben sind auch wesentliche Schmuckelemente eines Fachwerkhauses:

A + B Andreaskreuz C Viererkreuz D + E Fünferkreuz oder durchkreuzte Raute F + G Raute

b50 Streben und Riegel im Fachwerkbau b51 Ein vollständig aufgerichtetes Fachwerkhaus. Das Aufrichten erfolgt Stockwerk um Stockwerk.

b52 bis b55 Verbindungen b52 Gerades Eckblatt (Überblattung) b53 Scherblatt (Scherzapfen) b54 Schwalbenschwanzblatt b55 Gerades Blatt mit Schwalbenschwanz

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zwischen dem Einbau und dem eingeschwungenen Zustand entsteht, also wenn die Hölzer sich der sich einstellenden Gleichgewichtsfeuchte angepasst haben. Je höher die Holzfeuchte beim Einbau der Hölzer ist, desto grösser ist das zu erwartende Setzmass einer Fachwerkwand. Mit speziell entwickelten Konstruktionen, welche möglichst wenige horizontale Hölzer aufweisen (Abb. b47), wurde versucht, die Setzmasse auch beim Einbau von ungenügend getrocknetem Holz möglichst klein zu halten. Dies ist möglich, sofern die nachträgliche Austrocknung der Hölzer gewährleistet ist und ihre Verformung ohne Nachteile bleibt. Die richtige Massnahme, um Setzmasse und Verformungen zu umgehen, ist der Einbau von trockenem Holz. Generell wird heute verlangt, dass der Trocknungsgrad des Holzes bereits bei der Bearbeitung dem späteren Verwendungszweck angepasst ist. Zudem muss Holz, das im Bereich der Wärmedämmschicht eingebaut wird und nicht an Durchlüftungsräume grenzt, im Zeitpunkt seines Einschlusses eine Feuchtigkeit unter 16 Masseprozenten aufweisen (vergleiche Kapitel d1 «Holzfeuchte»). Bei mehrgeschossigen Bauten sind die Hölzer ohnehin technisch auf einen Mittelwert von 12 bis 15 Prozent, je nach Objekt auch tiefer, zu trocknen. Für sichtbar bleibende Konstruktionen sind ebenfalls technisch getrocknete Hölzer oder Brettschichtholz notwendig.

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Mörtelbett, Feuchtesperre Schwelle Fensterbank Einbinder Innere Bekleidung Lattenrost, Installationsraum Dampfbremse feuchtevariabel, Luftdichtung Lattenrost, Dämmung Fachwerkwand ausgefacht (Tragwerk) Balken, Balkenlage (Deckentragwerk) Tragschicht, Deckenschalung Trittschalldämmung Bodenriemen oder Unterlage für Gehbelag Sparren, Sparrenlage (Dachtragwerk) Dachschalung Dampfbremse, Luftdichtung Vordachsticher

b56 b56 Konstruktionsschnitt: Fachwerkbau, Aussenwand mit Anschluss Fensteröffnung, Geschossdecke und Dach.

Wandaufbau und Anschlüsse sind bezüglich der Dauerhaftigkeit als heikel zu bezeichnen und nur mit konstruktiven Massnahmen wie grossen Vordächern zur Ausführung geeignet.

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Dämmung Unterdach, evtl. Zusatzdämmung Konterlattung Deckung

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Balloon-Frame, Platform-Frame

b5 10 Zwei Grundtypen Bereits Mitte des 19. Jahrhunderts haben zahlreiche neue maschinelle Produktionsmittel die herkömmlichen Handwerkstechniken weitgehend verdrängt. Dies führte zusammen mit den gegen Ende des 19. Jahrhunderts aufkommenden wesentlich günstigeren Transportmöglichkeiten dazu, dass neue, bisher nicht gebräuchliche Materialien greifbar wurden. Die Auswirkungen auf Architektur und Bautechnik blieben nicht aus. Das Neue ersetzte die Tradition, Holzbauten kamen in Europa zumindest für einige Zeit aus der Mode. In den noch jungen Vereinigten Staaten von Amerika mit ihrem grossen Bedarf an rasch erstelltem Raum kam um 1850 aber eine besondere Art von Holzbau und -architektur zum Durchbruch: der Balloon-Frame. Möglich wurde dies unter anderem durch die dampfgetriebene, industrielle und massenweise Produktion von Nägeln. Der Balloon-Frame, eine Rippenbauart aus Holz, besteht aus engmaschig gestellten Stützen, die mit horizontal aufgenagelten Brettern oder Holzwerkstoffplatten versteift sind. Im Wesentlichen haben sich in Nordamerika zwei Konstruktionsweisen durchgesetzt: Balloon-Frame Beim Balloon-Frame-System (Abb. b57) laufen die Wandrippen über zwei oder mehr Geschosse durch. Den unteren und den oberen Abschluss bilden horizontale Bretter (Schwellen und Pfetten). Die Deckenträger liegen auf einer stehenden Stegbohle, die in Ausklinkungen der Wandpfosten eingelassen ist. Platform-Frame Das besondere Merkmal des Platform-Frame (Abb. b58) ist der geschossweise Abbund. Die Plattform wird während des Aufbauens als Arbeitsbühne und Herstellungsplatz benutzt. Das Platform-Frame-System ist in Nordamerika noch heute eine alltägliche Baumethode für ein- und zweigeschossige Häuser. Dieses Bausystem bietet die Möglichkeit der Standardisierung und der Vorfabrikation und ermöglicht den Einsatz genormter Bauteile. Zudem ist die Bauweise in der Konstruktion und in der Gestaltung sehr flexibel.

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Ständerbau – Rahmenbau Angeregt durch die amerikanischen Erfahrungen und Erfolge entstanden auch in Europa um 1930 die ersten nach den amerikanischen Vorbildern übernommenen Systeme mit der Bezeichnung Ständerbauten (in Deutschland «Gerippebau» genannt). Richtig durchgesetzt hat sich allerdings diese Holzbauweise in Europa erst während der letzten zwei Jahrzehnte mit der Weiterentwicklung der bisherigen Ständerbauten und der Einführung des vorgefertigten Rahmenbaues. Dies allerdings in einer ganz anderen Fertigungstiefe als in den USA und auf eine den europäischen und nationalen Verhältnissen und Qualitätsansprüchen angepasste Weise. Die in den Ländern Mitteleuropas nun praktizierte Holzrahmenbauweise weist durchaus Vorteile auf. Sie erzielte vor allem in Deutschland und der Schweiz überzeugende Erfolge (die Rahmenbauweise ist im Kapitel b6 vertieft behandelt).

b57 Balloon-Frame Konstruktion mit durchlaufenden Hölzern

Die Merkmale des Ständerbaus – Geringe Fertigungstiefe, grosser Arbeitsaufwand auf der Baustelle – Gebäudeaussteifung erfolgt durch Beplankung – Konstruktion beidseitig bekleidet – Schlanke, hohe Querschnitte – Enger Stützenabstand Mehrgeschossiges Bauen mit Ständerbau – In Kanada und in den USA werden mehrgeschossige Bauten unter der Bezeichnung Platform-Frame-Bauweise erstellt. – Durch den geringen Vorfertigungsgrad dauert die Montagephase relativ lange. Entsprechend ist dem Witterungsschutz Rechnung zu tragen. – Die Konstruktion ist so auszubilden, dass Setzungen vermieden werden. – In Europa kommt diese Bauweise kaum zur Anwendung.

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b5 20 Ständerbau heute Die nach dem Vorbild amerikanischer Konstruktionssysteme gegen Ende der zwanziger Jahre auch in Europa erstellten Ständerbauten entwickelten sich im Laufe der Zeit zu unterschiedlichen Konstruktionssystemen. Die ältere Fachwerkbauweise enthielt also durchaus noch ein Entwicklungspotential. Der wohl bedeutendste Unterschied zwischen Ständerbau und Fachwerkbau besteht in der Art der Aussteifung. Das Traggerippe von Fachwerkbauten wird durch die Strebenhölzer selbst ausgesteift, während beim Ständerbau die Tragkonstruktion durch die aussen aufgebrachte Massivholzschalung oder durch Holzwerkstoffplatten ihre Stabilität erhält und die senkrechten Traghölzer über die ganze Gebäudehöhe durchlaufen. Beim Ständerbau werden die Verbindungen durch Kontaktstösse des Holzes auf Druck, durch Nagelung, Aus- und Überblattungen und teilweise auch durch Zapfenverbindungen ausgeführt. Heute gilt, dass die Ständerbauweise oder die nach ihren Herkunftsnamen benannten Bauweisen Balloon-Frame oder Platform-Frame zumindest in Europa durch die qualitativ überlegene Rahmenbauweise abgelöst ist. b58 Platform-Frame Konstruktion mit geschossweisem Abbund

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Rahmenbau

b6 10 Allgemeines Die Tragkonstruktion der Rahmenbauweise besteht aus einem stabförmigen Traggerippe aus Kanthölzern und einer das Traggerippe stabilisierenden Beplankung. Das stabförmige Traggerippe übernimmt dabei die vertikalen Lasten aus Dach und Geschossdecken, während die Beplankung aus Holzwerkstoffplatten die Horizontallasten, die aus Wind- und Stabilisierungskräften entstehen, abträgt. Bezogen auf die Herstellung, ist die Vorfertigung im Werk der Grundgedanke des heutigen Rahmenbaus. Dabei werden je nach Gebäudenutzung unterschiedliche Wand-, Decken- und Dachaufbauten geplant und zu Elementen gefertigt. Wie auch beim Vorläufer des Rahmenbaues, der Platform-Frame-Bauweise, üblich, werden Rahmenbauten geschossweise geplant, konstruiert, hergestellt und montiert. Die Herstellung der Elemente erfolgt in klimatisierten Produktionshallen, welche optimale Arbeitsbedingungen bieten. Für eine präzise Herstellung stehen computergesteuerte Förder- und Produktionsmittel zur Verfügung. Für Transport und Montage werden

geeignete, leistungsstarke Hebe- und Transportmittel eingesetzt. Dank diesen Hilfsmitteln sind heutzutage bedeutend grössere Elementabmessungen möglich als früher. Die Bestimmungen des Strassenverkehrs schränken jedoch die maximalen Bauteilabmessungen ein. Deshalb ist bereits bei der Planung auf die Transportbedingungen Rücksicht zu nehmen. Die Montage erfolgt in kürzester Zeit, nämlich in ein bis zwei Tagen für ein Einfamilienhaus. Die heutige Rahmenbauweise Der Rahmenbau, entstanden aus der Balloon-Frame- und Platform-Frame-Bauweise, hat sich in den USA sowie in Kanada und in den skandinavischen Ländern schon längst zu einem gebräuchlichen, bewährten und allgegenwärtigen Bausystem entwickelt. Nach Schätzungen werden bis zu 90 Prozent aller freistehenden ein- bis zweigeschossigen Wohnhäuser in Übersee in dieser Holzbauweise erstellt. Auch in Mitteleuropa steigen die Anteile des Holzrahmenbaus kontinuierlich. Der Bund Deutscher Zimmermeister hat bereits 1985 mit der Herausgabe des Konstruktionskataloges «Holzrahmenbau» [14] (im Jahre 2006 in vierter und überarbeiteter Auflage erschienen) ein unterstützendes Arbeitsmittel

b59 b59 Wohnsiedlung in Dornach, CH. Tragwerk in Holzrahmenbauweise

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für Bauschaffende publiziert. In der Schweiz wurde 1988 eine Dokumentation zum Holzrahmenbau [15] als Bestandteil des Impulsprogramms Holz bearbeitet und herausgegeben. Vielfach entspricht das äussere Erscheinungsbild der so konstruierten Häuser nicht der Art der Holzhäuser, wie wir sie in Mitteleuropa gewohnt sind. Das Traggerippe bleibt beim Rahmenbau innen und aussen vollständig bekleidet. Die Fassadenbekleidungen bestehen häufig aus Holzwerkstoffplatten oder aus Massivholz. Sie werden durch deckende Oberflächenbehandlungen gut und dauerhaft geschützt. Auch erhält der Rohbau eines Rahmenbaues mancherorts eine Kompaktfassade, bestehend aus Aussendämmung und Verputz. Als innere Wandbekleidung dienen Holzwerkb60 bis b62 Konstruktionsprinzip Rahmenbau: stabförmiges Traggerippe mit stabilisierender Beplankung und geschossweisem Abbund

b62 b61 Darstellung der einzelnen Bauteilschichten der Wand

b60 Darstellung der einzelnen Tragwerksebenen

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b62 Darstellung Gebäude

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Rahmenbau

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stoff-, Gipsfaser- oder Gipskartonplatten, die weiss verputzt, gestrichen oder auch tapeziert werden. Die Rahmenbauweise ist als vorwiegend standardisierte Bauart in den letzten zwei Jahrzehnten auf dem Baumarkt alltäglich geworden, und sie darf als gut eingeführt bezeichnet werden. Freilich scheinen sich die Gewohnheiten und die bestehenden Verhältnisse in Mitteleuropa von denjenigen in den Ursprungsländern des Rahmenbaus in einigen Punkten zu unterscheiden. Die für unser Empfinden ungewohnten Eigenschaften dieses Holzbausystems wurden an unsere Gegebenheiten angepasst. Anzunehmen ist deshalb, dass sich dieses Bausystem weiterdurchsetzen wird, denn es ist wirtschaftlich und zeichnet sich durch einfache Konstruktion und architektonische Freiheit innerhalb des Systems aus. Zudem sind die eingesetzten Holzquerschnitte und plattenartigen Holz- und Gipswerkstoffe stets in hoher Qualität lieferbar und kurzfristig verfügbar. In der Schweiz und im angrenzenden Ausland, aber auch in Skandinavien, Kanada und den USA, wurden bereits mehrgeschossige Holzrahmenbauten erstellt. Die Erfahrungen sind durchaus positiv und zeigen auf, dass sich der Rahmenbau mit Modifikationen auch für das mehrgeschossige Bauen eignet. Technische Lösungen im Schall- und Brandschutz, in der Statik und Bauphysik, aber auch bei der Herstellung und Montage haben sich bewährt. In den folgenden Kapiteln werden diese beschrieben. Die Merkmale des Holzrahmenbaus – Gestaltungsfreiheit – Einfache Bauweise – Sich wiederholende Details – Das Traggerippe besteht aus schlanken, standardisierten Querschnitten – Gebäudeaussteifung durch Beplankung – Einfache Materialbeschaffung – Geschossweiser Aufbau – Verbindungen mit Kontaktstössen und durch mechanische Verbindungsmittel – Rastermass 400–700 Millimeter, vorzugsweise 625 Millimeter – Konstruktion beidseitig bekleidet – Kurze Bauzeit, unterschiedliche Fertigungstiefe ist möglich

Mehrgeschossiges Bauen mit Rahmenbau – In modifizierter Art gut geeignet – Setzungsunempfindliches statisches System wählen – Detailausbildung auch bezüglich Setzungsverhalten optimieren – Materialkombinationen (Mischbauweise) wenn möglich vermeiden – Die Genauigkeit der Herstellung und Montage hat höchste Priorität – Frühzeitiger Einbezug von spezialisierten Fachplanern notwendig In Kapitel b11 sind weitere Angaben zum mehrgeschossigen Bauen mit Holz enthalten. b6 20 Konstruktionsteile Für ein- und zweigeschossige Bautypen sind bezogen auf das Tragverhalten Hölzer mit Querschnitten von 60/120 Millimeter ausreichend. Damit wäre das Grundelement, aus dem die wesentliche Baustruktur besteht, ein Kantholz mit der Abmessung 60/120 Millimeter. Allerdings werden heute bei den Aussenwänden grössere Dämmstärken als 120 Millimeter benötigt. Entweder sind die Querschnitte von 120 auf 160, 180, 200 usw. Millimeter zu erhöhen, oder für die Dämmung wird eine zweite Dämmebene, unabhängig von der Tragkonstruktion, aufgebracht. Weil sich mit einer zweiten Dämmebene zugleich auch Wärmebrücken eliminieren lassen, ist diese Variante klar vorzuziehen. Möglich ist auch eine Kombination, die Erhöhung der Tragkonstruktion und eine zweite, aussen liegende Dämmung (siehe Kapitel b6 41 «Wandaufbau»). Beim mehrgeschossigen Rahmenbau müssen die Querschnittsabmessungen zur Lastabtragung ohnehin erhöht werden. Im Rahmenbau werden hauptsächlich eingesetzt: Für das Gerippe Konstruktionsholz (Vollholz, Leimholz), Festigkeitsklasse C24 Holzart: Fichte, Tanne Holzfeuchte: 12 Prozent ± 2 Prozent Für eine gute Formstabilität wird im Rahmenbau der Einsatz von Leimholz empfohlen.

b63 Studentenhäuser in Rahmenbauweise, Lausanne, CH

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b6 30 Setzmasse

Für die aussteifende Wand- und Bodenbeplankung – Dreischichtplatten – OSB-Platten, MDF-Platten, Spanplatten – Gipsfaser-Platten – Furniersperrholz

Das Setzmass bestimmt sich aus der Anzahl und Abmessung der horizontal eingebauten Hölzer (Schwinden und Verformung unter Querdruck). Je höher der Anteil horizontal eingebauter Hölzer ist, desto grössere Aufmerksamkeit wird jedoch verlangt. Der Anteil horizontaler Holzteile wie Schwellen, Pfetten und Balken liegt beim Rahmenbau je Stockwerk zwischen 240 und 500 Millimetern. Dies bedeutet, dass ausschliesslich trockene Hölzer (Holzfeuchte um 12 Prozent) einzubauen sind. Bei mehrgeschossigen Bauten werden weitergehende, konstruktive Massnahmen erforderlich (siehe Kapitel b11).

Für die Dämmungen – Mineralfaserplatten – Zellulosefaser – Holzfaserplatten – Diverse Dämmmaterialien

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b65 b64 Pfadfinderheim in Rahmenbauweise, Baden, CH

b65 Konstruktionsteile des Rahmenbaues

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Fussschwelle, Setzschwelle Holzrahmen Setzholz Rippe, Balken, Balkenlage Statisch wirksame Wandbeplankung Statisch wirksame Bodenbeplankung

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Bemerkung: Die früher übliche Kopfschwelle (Pfette, Einbinder) wird heute in der Regel mit dem oberen Abschluss des Rahmens kombiniert.

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Rahmenbau

b6 40 Baustruktur und Wandaufbau b6 41 Wandaufbau Je nach wärmetechnischen Anforderungen an die Gebäudehülle, aber auch je nach Anforderung an die innere Beplankungsschicht (Innere Wandbekleidung) und den weiteren äusseren Wandaufbau, wird der Aufbau der Wandkonstruktion unterschiedlich ausgeführt. In den letzten Jahren haben sich denn auch unterschiedliche Ausführungsarten gezeigt. Die Auswahl des richtigen Wandaufbaus wird durch die Nutzung des Gebäudes, die bauphysikalischen und energetischen Anforderungen und die Ansprüche an die Qualität der Wandkonstruktion bestimmt. Die bauphysikalischen Werte sind im Teil c «Gebäudehülle, Wände, Decken» zu finden. Tragwerk und Lage der Dämmung (Abb. b66 bis b72) Mit Hölzern der Querschnittsabmessung von 60/120 Millimetern lassen sich in den meisten Fällen die tragenden Wände konstruieren. Schwellen und Pfetten als durchlaufende Längsbauteile können mit flach liegenden Hölzern ebenfalls mit dem Querschnitt

60/120 Millimeter ausgeführt werden. Für Wände mit grösseren Lasten oder besonderen Anforderungen sind Ständerquerschnitte von 80/120 Millimetern oder grösser zu wählen. Bei grossen Lasten, wie sie bei mehrgeschossiger Bauweise, bei grösseren Öffnungen für Fenster oder Durchgänge oder anderen speziellen Abweichungen im Grundriss oder Schnitt oder bei entsprechenden Schneelasten vorkommen, sind die erforderlichen Abmessungen mit Hilfe einer statischen Berechnung zu bestimmen. An die Wärmedämmung werden heute höhere Anforderungen gestellt, als sie sich aus der durch die Ständerabmessung bestimmten Wanddicke von 120 Millimetern ergeben. Entsprechend werden höhere Querschnitte, meist 160 bis 220 Millimeter, in vielen Fällen in Kombination mit einer zweiten Schicht (wie bereits unter b6 20 «Konstruktionsteile» erwähnt), mit einer durchgehenden Aussendämmung angeordnet. Diese in der Baupraxis vermehrt gewählte Bauweise bedeutet beispielsweise eine Tragwerksstärke von 160 Millimetern und eine aussen liegende zusätzliche Dämmschicht von 40, 60, 80 Millimetern oder mehr. Diese aussen liegende Dämmung besteht aus Holzfaserdämmstoffen, Zellulose oder auch aus Mineralwolle. Holzfaserdämmstoffe bieten den Vorteil,

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b66 Aussenwandaufbau mit einlagiger Dämmung (a). 1 bis 3, unterschiedliche Ausbildung des äusseren Tragwerksabschlusses (Dämmschutzschicht) 1 Folie 2 Holzfaserdämmplatte 3 Holzwerkstoff- oder Gipsfaserplatte

b67 Aussenwandaufbau mit zweilagiger Dämmung (a und b). Die Dicke der Dämmung b kann unabhängig von der Tragwerksebene nach den Erfordernissen des Wärmeschutzes bestimmt werden. Wärmebrücken können auf einfache Art eliminiert werden. Darstellung in Horizontalschnitt (unten) und Vertikalschnitt (oben). Aufbau jeweils von aussen (links) nach innen (rechts)

b68 Aussenwandaufbau mit zweilagiger Dämmung (a und b). Die Dämmung b wird durch eine Kompaktfassade (verputztes Aussendämmsystem) gebildet. Die Dicke des Aussendämmsystems b kann unabhängig vom Tragwerk bestimmt werden.

b69 Aussenwandaufbau mit zusätzlicher Dämmung in der Installationsebene (c). Die Dicke der Dämmung c ist abhängig von der Dicke der Installationsebene.

dass sie in der Regel eine genügend hohe Dichte aufweisen und somit keinen Lattenrost benötigen wie beispielsweise Dämmstoffe mit einer geringen Druckfestigkeit. In den Abbildungen b66 bis b72 sind die Varianten, ein-, zwei- oder auch dreilagige Dämmebene in verschiedenen Kombinationen, dargestellt. Um den U-Wert zu verbessern, kann die Lattenrost- und Installationsebene ebenfalls gedämmt werden (Abb. b69 und b70). Dadurch ergibt sich eine andere Lage der Luftdichtung und Dampfbremse (getrennte Funktion, vgl. Kapitel c1ff.). Das erfordert bauphysikalisch eine gesonderte Betrachtungsweise, um sicherzustellen, dass innerhalb der Wandkonstruktion kein schädliches Kondensat ausgeschieden wird. Ein bauphysikalischer Nachweis erübrigt sich, wenn raumseitig der Luftdichtigkeitsschicht und Dampfbremse keine zusätzliche Wärmedämmung angebracht wird. In der Praxis wird die Aufbauart mit Dämmung in der Lattenrost- und Installationsebene eher selten ausgeführt. Aussen liegende Dämmungen, wie in den Abbildungen b67 und b68 dargestellt, sind bauphysikalisch einfach und können auf einfache Weise an die gewünschten U-Werte angepasst werden. Mit derartigen Konstruktionen las-

b

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sen sich U-Werte von 0.15 W/m2K (oder noch tiefere) erreichen. UWerte von Wandbauteilen sind im Teil c enthalten. Vorzugsweise besteht im modernen Rahmenbau die Dämmung somit aus zwei Ebenen. Eine erste Ebene kommt zwischen die Tragkonstruktionsebene zu liegen, und die zweite Ebene ist von aussen als so genannte Aussendämmung auf die Tragwerkselemente aufgebracht (Abb. b67 und b68). Decken- und Dachübergänge, aber auch Gebäudeecken werden so homogen gedämmt. Wärmebrücken, verursacht durch die Lage der Hölzer in der Tragwerksebene, werden auf ein Minimum reduziert. Aufbauten mit zwei- oder dreilagigen Dämmschichten eignen sich auch für Bauten mit Baustandards wie Minergie, Nullenergie-, Passivhaus usw. Zusätzlich zu den zwei- und dreilagigen Aufbauten, welche auf dem herkömmlichen Prinzip der Tragkonstruktion des Rahmenbaus aufbauen, stehen weitere Aufbauten zur Wahl. Eigens für hoch dämmende Gebäude entwickelte Aufbauten und Tragwerkssysteme sind in den Abbildungen b71 und b72 im Ansatz dargestellt.

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b70 Aussenwandaufbau mit dreilagiger Dämmung. In der Tragwerksebene (a), von aussen auf die Tragwerksebene aufgebracht (b) und in der Installationsebene (c). Die Dicke der Dämmung b kann unabhängig vom Tragwerk frei bestimmt werden. Die Abmessung c ist abhängig von der Stärke der Installationsebene.

b71 Aussenwandaufbau mit einlagiger Dämmebene (a). Die Dämmdicke a ist abhängig von der Tragwerksebene. Zur Minimierung von Wärmebrücken werden I-Träger oder andere schlanke, verleimte Konstruktionshölzer verwendet.

b72 Aussenwandaufbau mit einlagiger Dämmung (a). Das speziell zur Minimierung von Wärmebrücken entwickelte Tragwerkssystem ist zusammengesetzt aus Tragwerk, Dämmstoff und Distanzhalterung (Dämmständer). Die Dämmschichtdicke a ist abhängig von der Tragwerksebene.

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Rahmenbau

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Tragwerk und Lage der statisch wirksamen Beplankung (Abb. b73 bis b75) Bei Rahmenbauten nach traditionellem Vorbild wird die für die Gebäudeaussteifung notwendige statisch wirksame Beplankung von aussen auf das Tragwerksgerippe aufgebracht. In der heutigen Baupraxis wird jedoch die stabilisierende Schicht in aller Regel von innen auf das stabförmigen Gerippe aufgebracht. Die Weiterleitung der Lasten kann auch so einwandfrei bewerkstelligt werden, zudem ergeben sich in der Reihenfolge der Schichten von innen nach aussen bauphysikalische Vorteile. Die statisch wirksame Beplankung kann so, neben der Stabilisierung des Tragwerkes, auch die Funktion der Luftdichtung und Dampfbremse übernehmen. Die unterschiedliche Lage der statisch wirksamen Beplankung ist in den Abbildungen b73 bis b75 oder auch im Teilkapitel b6 50 «Statik» (Abb. b113 und b114) festgehalten. Die Abbildung b75 zeigt die auf ein Minimum reduzierte Ausführung. Die statisch wirksame Beplankung übernimmt auch die Funktionen der Luftdichtung, der Dampfbremse und der inneren Bekleidung.

Lattenrost, Installationsebene und innere Bekleidung (Abb. b77 bis b80) Weitere Ausführungsvarianten ergeben sich in Aufbau und Art der Installationsebene und der inneren Bekleidung. Als Unterkonstruktion für die innere Bekleidung wird in der Regel ein Lattenrost angebracht, der gleichzeitig als Raum für Installationen dient, da Elektroleitungen und ähnliche Installationen raumseitig der Luftdichtigkeitsschicht anzuordnen sind (Abb. b78 und b80). Damit wird der nötige Raum für die Installationsführungen geschaffen und die Luftdichtigkeitsschicht sowie die Dampfbremse wird nicht durch Installationen durchbrochen. Um genügend Platz für die Installationen zu erhalten, sollte dieser Lattenrost mindestens eine Schichtdicke von 30 Millimetern, besser von 50 Millimetern aufweisen (inklusive Bekleidung werden für Elektrodosen 60 Millimeter benötigt). Um den U-Wert weiter zu verbessern, kann diese Lattenrost- und Installationsebene, wie unter «Tragwerk und Lage der Dämmung» beschrieben (Abb. b69 und b70 sowie Abb. b78 und b80), ebenfalls gedämmt werden. Eine andere Konstruktionsmöglichkeit besteht darin, die inneren Beplankungsschichten direkt einlagig (Abb. b77) oder zweilagig

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b73 Aussenwandaufbau mit innen angeordneter statisch wirksamer Beplankung. Diese Konstruktionsart wird in den letzten Jahren gegenüber der Konstruktionsart b74 bevorzugt. Darstellung in Horizontalschnitt (unten) und Vertikalschnitt (oben). Aufbau jeweils von aussen (links) nach innen (rechts).

b74 Aussenwandaufbau mit aussen angeordneter statisch wirksamer Beplankung

b75 Aussenwandaufbau mit innen angeordneter statisch wirksamer Beplankung. Die das Gebäude aussteifende Beplankung übernimmt gleichzeitig die Funktionen der Luftdichtung, Dampfbremse und der inneren Bekleidung.

b76 Berghütte, Alp Motterascio, Aquila, CH. Tragwerk in Holzrahmenbauweise

(Abb. b79) auf die Tragwerkskonstruktion aufzubringen. Der eigentliche Lattenrost entfällt. Die Beplankungsschichten haben dann mehrere Funktionen zu übernehmen. Im Fall der zweilagigen Beplankung übernimmt die innere, direkt auf dem Tragwerk liegende Beplankungsschicht die statisch wirksame Funktion. Die zweite Schicht bildet die Wandbekleidung. Der Vorteil dieser Konstruktionsart liegt in der massiveren Beplankung (weil zweilagig). Der Nachteil ist, dass für die Installationen ein anderes Installationssystem zu bilden ist und dass die Verträglichkeit der direkt aufeinander liegenden zwei Beplankungsschichten abzustimmen ist. Eine optimale Lösung ergibt sich, wenn auf die statisch wirksame Schicht ein Lattenrost für die Installationen aufgebracht und gleichzeitig eine zweilagige Innenbekleidung angebracht wird (Abb. b80). Luftdichtung und Dampfbremse (Abb. b81 bis b84) Der nötige Diffusionswiderstand der Dampfbremse ist generell auf die aussen liegenden Schichten abzustimmen. Liegt die statisch wirksame Beplankung zur Stabilisierung des Tragwerkes auf der Aussenseite der Wärmedämmschicht, ist der nötige Diffusionswi-

derstand der Dampfbremse besonders zu beachten (Abb. b74). Beim Normalaufbau der Wandkonstruktion (Abb. b81 bis b84) genügt für den Rahmenbau eine Dampfbremse mit einem geringen, jedoch auf die Konstruktion abgestimmten Diffusionswiderstand als regulierende Schicht der Wasserdampfwanderung von innen nach aussen (Diffusionsäquivalente Luftschichtdicke «s» je nach Anwendung und Funktion von etwa 2 bis 5 Metern, für spezielle Konstruktionen aber deutlich höher oder auch tiefer). Im Teil c (Kapitel c1 33 «Feuchteschutz») sind Aufbauten dargestellt, die nach Norm SIA 180 vom Nachweis befreit sind. In Nassräumen (Duschen, Bäder) und auch bei den Bauteilübergängen (insbesondere bei Aussenwand an Decke) ist diese regulierende Schicht gesondert zu bestimmen. In solchen Anschlussbereichen mit wechselnden Lagen der Dampfbremse (beispielsweise Abb. b90, b91, b93, b94) sind Folien mit einem variablen Diffusionswiderstand (PA-Folie, feuchteadaptive Dampfbremse) empfohlen. Wie bereits beschrieben, können anstelle von folienartigen Werkstoffen auch die plattenartigen Beplankungsschichten als Luftdichtung und Dampfbremse eingesetzt werden (Abb. b81 und b84). Allerdings kann sich die Funktion der Luftdichtung in dieser Art

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b77 Aussenwandaufbau mit einlagiger, innerer Bekleidung. Die innere Bekleidung übernimmt gleichzeitig die Funktionen der Luftdichtung, der Dampfbremse und der das Gebäude aussteifenden Beplankung. Darstellung in Horizontalschnitt (unten) und Vertikalschnitt (oben). Aufbau jeweils von aussen (links) nach innen (rechts).

b78 Aussenwandaufbau mit einlagiger innerer Bekleidung, Lattenrost- und Installationsebene und statisch wirksamer Beplankung. Die Vorteile des Aufbaues liegen in der klaren Trennung und Zuordnung der Funktionen.

b79 Aussenwandaufbau mit zweilagiger innerer Bekleidung. Die Funktionsschichten innere Bekleidung und statisch wirksame Beplankungen sind unabhängig.

b80 Aussenwandaufbau mit zweilagiger innerer Bekleidung, separater Lattenrostund Installationsebene und statisch wirksamer Beplankung. Dies ist die optimale, jedoch auch aufwändigste Ausführung.

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Rahmenbau

nur auf die Wandfläche beschränken, bei den Anschlüssen an die Decken und Dächer wie auch an die Öffnungen wie Fenster und Türen sind die plattenartigen Schichten mit Folien oder anderen Dichtungskonzepten (siehe b6 42 «Anschlüsse, Wände, Decken», beispielsweise Abbildungen b89 bis b94) zu ergänzen. Auch versteht sich von selbst, dass die Luftdichtung und Dampfbremse, egal ob sie aus Platten oder Folien besteht, nicht durch Installationen, Befestigungen oder andere Durchdringungen durchbrochen sein darf und die Anschlüsse dicht auszuführen sind. Weitere Hinweise zur Luftdichtung und Dampfbremse, zu Konzeption, Konstruktion und Ausführung von kontrolliert dichten Gebäuden sind im Kapitel c enthalten. In den Abbildungen b81 bis b84 sind die unterschiedlichen Anordnungen und Materialen für die Luftdichtigkeitsschicht und Dampfbremse dargestellt. b6 42 Anschlüsse, Wände, Decken Tragwerk (Abb. b85 bis b88) In den Abbildungen b85 bis b88 sind vier Anschlussmöglichkeiten von Decke zu Aussenwand, bezogen auf die Tragwerkskonstruk-

tion, dargestellt. Bei der ersten Variante liegt die Decke auf der ganzen Breite der Aussenwand-Tragkonstruktion auf. Die Übertragung der Kräfte aus der Geschossdecke und den oberen Geschossen ist einfach herstellbar. Bei Variante zwei (Abb. b86) liegt die Decke zum Teil auf der Aussenwand-Tragkonstruktion auf. Somit können die Deckenstirnen gedämmt werden. Bei der dritten Variante (Abb. b87) wird die Decke an die Aussenwand-Tragkonstruktion befestigt, lediglich die obere Beplankungsschicht der Deckenkonstruktion wird auf die Aussenwand geführt. Bei der Konstruktion nach Abbildung b88 liegt die Decke auf der inneren Zusatzschale. Dämm- und Luftdichtigkeitsschicht sowie Dampfbremse und der gesamte Aussenwandaufbau bleiben unberührt. Bei allen Auflagerausbildungen ist ein statischer Nachweis zu führen. Exzentrische Auflager sind zu berücksichtigen. Luftdichtung und Dampfbremse (Abb. b89 bis b94 Beim Rahmenbau durchstossen die Träger der Geschossdecke oder zumindest einzelne Schichten der Deckenkonstruktion konstruktionsbedingt die Luftdichtigkeitsschicht und Dampfbremse. Im Teil c dieses Buches wird dargelegt, dass derartige Durchdringungen

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b81 Die Schichten innerer Bekleidung und statisch wirksame Beplankung übernehmen gleichzeitig die Funktionen der Luftdichtung und der Dampfbremse. Den Anschlüssen an weitere Bauteile wie Fenster, Türen, Decken und Dächer ist spezielle Aufmerksamkeit zu widmen. Darstellung in Horizontalschnitt (unten) und Vertikalschnitt (oben). Aufbau jeweils von aussen (links) nach innen (rechts).

b82 Luftdichtung und Dampfbremse werden durch eine Folie gebildet. Die Anschlüsse sind einfacher zu bewerkstelligen.

b83 Die Funktionsschichten sind getrennt. Gilt als optimale Ausführung. Die Luftdichtung und Dampfbremse werden durch eine Folie gebildet. Die Anschlüsse sind einfacher zu bewerkstelligen.

b84 Die Funktionen sind weitgehend getrennt. Gilt als optimale Ausführung. Luftdichtung und die Dampfbremse werden durch die statisch wirksame Beplankung gebildet. Den Anschlüssen an die weiteren Bauteile wie Fenster, Türen, Decken, Dächer ist spezielle Aufmerksamkeit zu widmen.

b86-1

luftdichte Anschlüsse erfordern, die allerdings nicht immer einfach auszuführen sind. Die in den Abbildungen b89 bis b94 dargestellten Aufbauten weisen auf entsprechende Lösungsansätze für die Deckenanschlüsse hin. In den Abbildungen b89 und b90 sind zwei Möglichkeiten, abgestimmt auf die Konstruktionsart, Deckenauflager auf der ganzen Breite der Aussenwandtragkonstruktion aufliegend, ersichtlich (nach Abb. b85). In Variante b89 wird die Luftdichtung an jedem Balken und an der Bodenbeplankung angeschlossen. In Variante b90 wird die Luftdichtigkeitsschicht (Folie) bereits während des Aufrichtens zwischen die Deckenkonstruktion eingelegt und beim Ausbau mit der Luftdichtigkeitsschicht der Wand verklebt. Da die Luftdichtigkeitsschicht und Dampfbremse durch diese Ausbildung in den Kaltbereich geführt werden, muss aussenseitig eine Wärmedämmschicht (Mindeststärke 50 Millimeter, bzw. bauphysikalischer Nachweis nötig) angebracht werden. Neben einem allgemein verbesserten U-Wert erfüllt die aussen liegende Dämmschicht auch die Aufgabe, Kondensationsfeuchtigkeit innerhalb der Konstruktion im Deckenbereich zu vermeiden. Eine durchaus praktikable Lösung ergibt sich nach Abbildung b91, entsprechend der Aufla-

gersituation nach b86. Entsprechend den Ausführungen der Abbildungen b89 und b90 werden die Anschlüsse in Abbildung b92 einzeln befestigt, oder die Luftdichtigkeitsschicht und Dampfbremse werden in Abbildung b93 nach aussen geführt. Dies ermöglicht wiederum die Kombination mit einer Aussendämmung. Die wohl einfachste Ausführung ergibt sich nach den Ausbildungen b94 und b88, indem die Aussenwand vollflächig durchgeführt wird. Die Deckenkonstruktion liegt auf der tragend ausgebildeten Vorsatzschale. Die Anschlüsse Aussenwand-Aussenwand sind in den Abbildungen b95 bis b98 im Grundriss dargestellt. In den Bildlegenden ist erwähnt, welcher Aufbau in Schnitt und Anschluss übereinstimmt. Analog dazu sind in den Abbildungen b99 und b100 die Anschlüsse Aussenwand-Innenwand anhand von zwei Aufbauten behandelt.

b85

b86

b87

b88

b85 Als Deckenauflager wird die ganze Breite des Aussenwandtragwerkes genutzt. Anschluss Luftdichtung nach Abbildung b90. Beim Fehlen der zweiten, aussen liegenden Dämmschicht nach Abbildung b89 Darstellung in Horizontalschnitt (unten) und Vertikalschnitt (oben)

b86 Das Deckenauflager beschränkt sich auf einen Teil des Aussenwandtragwerkes. Anschluss Luftdichtung nach Abbildung b91. Die ungünstige Krafteinleitung ist konstruktiv zu berücksichtigen.

b87 Die Decke wird von innen an die Aussenwand angeschlossen. Anschluss Luftdichtung nach Abbildung b93 oder nach b92. Die ungünstige Krafteinleitung ist konstruktiv zu berücksichtigen.

b88 Die Deckenkonstruktion liegt auf der inneren, tragend ausgebildeten Zusatzschale. Anschluss Luftdichtung nach Abbildung b94. Deckenauflager: zusätzlicher statischer Nachweis erforderlich

b86-1 Bauteilanschluss nach Abbildung b86 und b91

70

71

b6

Rahmenbau

b89 Als Deckenauflager wird die ganze Breite des Aussenwandtragwerkes genutzt. Anschluss der Luftdichtigkeitsschicht und Dampfbremse einzeln. Der Anschluss ist an jedem Balken und der Tragschicht der Deckenkonstruktion notwendig (heikle Ausführung, problematisch bei den Stossfugen!). Weil keine zweite, aussen liegende Dämmung vorhanden ist, kann die Luftdichtung nicht nach aussen geführt werden. Darstellung in Horizontalschnitt (unten) und Vertikalschnitt (oben) b90 Als Deckenauflager wird die ganze Breite des Aussenwandtragwerkes genutzt. Die Luftdichtigkeitsschicht und die Dampfbremse umfassen den Deckenanschluss «fugenlos». Weil eine Aussendämmung vorliegt, kann die Luftdichtigkeitsschicht und Dampfbremse um das Tragwerk geführt werden. Für den Anschluss wird eine Folie mit einem variablen Diffusionswiderstand (PA-Folie, feuchteadaptive Dampfbremse) empfohlen. b91 Aufbau nach b90, ergänzend sind die Deckenstirnen gedämmt b89

b90

b91

b92 Die Decke wird von innen an die Aussenwand angeschlossen. Die Luftdichtigkeitsschicht und die Dampfbremse werden an der Tragschicht der Deckenkonstruktion angeschlossen (heikle Ausführung, problematisch bei den Stossfugen!). b93 Die Decke wird von innen an die Aussenwand angeschlossen. Die Luftdichtigkeitsschicht und die Dampfbremse werden um die Tragschicht der Deckenkonstruktion «fugenlos» geführt. Weil die Folie in den Kaltbereich geführt wird, ist eine Aussendämmung notwendig. Für den Anschluss wird eine Folie mit einem variablen Diffusionswiderstand (PA-Folie, feuchteadaptive Dampfbremse) empfohlen. b94 Die Deckenkonstruktion liegt auf der inneren Zusatzschale. Die eigentliche Aussenwandkonstruktion bleibt unberührt.

b92

b93

b94

b95 Anschluss Aussenwand-Aussenwand im Horizontalschnitt, Wandaufbau gemäss Abbildung b77. b96 Anschluss Aussenwand-Aussenwand im Horizontalschnitt, Wandaufbau gemäss Abbildung b74 b97 Anschluss Aussenwand-Aussenwand im Horizontalschnitt, Wandaufbau gemäss Abbildung b79 b98 Anschluss Aussenwand-Aussenwand im Horizontalschnitt, Wandaufbau gemäss Abbildung b80 b99 Anschluss Aussenwand-Innenwand im Horizontalschnitt, Wandaufbau gemäss Abbildung b78 b100 Anschluss Aussenwand-Innenwand im Horizontalschnitt, Wandaufbau gemäss Abbildung b79

b95

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20 21 22 23

b6

Rahmenbau

12 11

17 18 19

10

9 8 7

13 14 15 16

6 5

4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Mörtelbett, Abdichtung, Sperrschicht Schwelle Fensterbank, in der Regel abgedeckt Faltlamellenstoren, Storenkasten Innere Bekleidung Lattenrost, Installationsraum, Zusatzdämmung Luftdichtung (Bauteilfugen luftdicht ergänzt), Dampfbremse Statisch wirksame Beplankung Rahmenbau, Tragwerk Dämmung in Tragwerksebene Äussere Dämmung, Zusatzdämmung Äussere Bekleidung, hinterlüftet Hohlkasten mit Hohlraumdämpfung Trittschalldämmung Zementestrich oder Trockenaufbau Gehbelag Deckenbekleidung

18 Lattenrost, Installationsraum, Zusatzdämmung 19 Luftdichtung, Dampfbremse 20 Dämmung 21 Unterdach, evtl. Zusatzdämmung 22 Konterlattung, Durchlüftung 23 Deckung

3 2 1

b101 b101 Konstruktionsschnitt: Rahmenbau, Aussenwand mit hinterlüfteter Fassadenbekleidung, mit Anschluss Fensteröffnung, Geschossdecke und Dach

Lage der Bauteilschichten gemäss den prinzipiellen Darstellungen: b70 Lage der Dämmung, b73 Lage der statisch wirksamen Beplankung, b78 Lattenrost, Installationsebene, b84 Luftdichtung, Dampfbremse, b85 Tragwerksanschluss Wand-Decke,

b90 Luftdichtigkeitsanschluss WandDecke, b98 Anschluss, Aussenwand-Aussenwand

21 22 23 24

11

18 19 20

10

9 8 7 6

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

3 2

12 13 14 15 16 17 18

1

Mörtelbett, Abdichtung, Sperrschicht Schwelle Fensterbank, in der Regel abgedeckt Faltlamellenstoren, Storenkasten Innere Bekleidung Lattenrost, Installationsraum Luftdichtung, Dampfbremse Statisch wirksame Beplankung Rahmenbau, Tragwerk Dämmung in Tragwerksebene Aussendämmsystem, verputzt (diffusionsoffen) Deckenbekleidung Hohlraumdämpfung Deckentragwerk, Rippendecke Trittschalldämmung Zementestrich oder Trockenaufbau Gehbelag Deckenbekleidung

b102 b102 Konstruktionsschnitt: Rahmenbau, Aussenwand mit Kompaktfassade (verputztes Aussendämmsystem), mit Anschluss Fensteröffnung, Geschossdecke und Dach. Deckenauflager: Die ungünstige Krafteinleitung ist konstruktiv zu berücksichtigen.

Lage der Bauteilschichten gemäss den prinzipiellen Darstellungen: b68 Lage der Dämmung, b73 Lage der statisch wirksamen Beplankung, b78 Lattenrost, Installationsraum jedoch ohne Zusatzdämmung b83 Luftdichtung, Dampfbremse, b86 Tragwerksanschluss Wand-Decke,

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b91 Luftdichtigkeitsanschluss WandDecke.

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19 20 21 22 23 24

Lattenrost, Installationsraum Luftdichtung, Dampfbremse Dämmung Unterdach, evtl. Zusatzdämmung Konterlattung, Durchlüftung Deckung

1250

b6

Rahmenbau

565 625

625

b104

625

x

625

x

625 a

x

a

625

x

625

rohe Türöffnung

625 625

Heute wird bei der Verwendung von Holzwerkstoff- und Gipsfaserplatten mit einer Handelsbreite von 1 250 Millimetern in einem Rastermass von 625 Millimetern geplant und gebaut. Bei der Verwendung von anderen Bauwerkstoffen kann auch ein anderer Raster Sinn machen (Abb. b103 und b104). Kriterien zur Festlegung des Rastermasses sind: – Format des Dämmmaterials – Handelsübliche Formate der Beplankungsmaterialien – Massordnung Fenster, Fenstertüren und Innentüren – Fassadengliederung – Raumaufteilung

rohe Fensteröffnung

625

b6 43 Grundrissraster Die Grundrissgestaltung und die Rastermasse sind beliebig wählbar, wobei nebst den Abklärungen in Bezug auf die statischen Anforderungen am besten auch Überlegungen in Bezug auf die Konstruktion und die Elementherstellung mit einzubeziehen sind. Folgt die Anordnung der Tragkonstruktion beim Skelettbau einem Grossraster, so ist beim Rahmenbau die Anordnung im Kleinraster üblich. Die Konstruktionshölzer mit der Breite von 60 Millimetern werden mit Vorteil in einen Raster mit einem Achsabstand von 625 Millimetern eingeordnet. Der gewählte Raster bestimmt die strukturelle Ordnung des Bauvorhabens. Bei der Verwendung einer Massivholzschalung oder von Spanplatten als aussteifende Beplankung war früher ein Rasterabstand von 650 Millimetern üblich.

x a

625

625

625

625

625

rohe Fensteröffnung 625

625

625

x

x

x 625

625

a

b103 b103 Grundrisseinteilung mit Rasterabstand 625 Millimeter

b104 Ständerabstand und Breite der Holzwerkstoff- oder Gipsfaserplatte mit Rastermass 625 Millimeter

b6 44 Höhenmasse Ausgehend von der benötigten lichten Raumhöhe werden die notwenigen Konstruktionsmasse festgelegt (Abb. b107). Dabei müssen bekannt sein: – Bodenaufbau ab roher Betondecke oder Deckenelement – Querschnitt der Decke inklusive Aufbau des Bodens und der Decke – Handelsübliche Formate der Holzwerkstoffplatten – Nötige Schwellenhöhe – Fensterart und Fenstergrösse – Einbau und Lage der Lammellenstoren – Brüstungs- und Sturzhöhen b105

a

a A

a B

rohe Fensteröffnung abzüglich Lamellenstoren Lamellenstorren

rohe Fensteröffnung

Geschosshöhe Rohbau

Raumhöhe Rohbau

Stützenlänge

Geschosshöhe Rohbau

Raumhöhe Rohbau

Stützenlänge

b106

a C

D

b107 b105 Verbindung, Anschluss: Aussenwand-Aussenwand (Horizontalschnitte)

b106 Verbindung, Anschluss: Aussenwand-Innenwand

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b107 Höhenmasse A Mit zwei Schwellen B Mit zusätzlicher Schwelle bei höherem Bodenaufbau. Setzmasse berücksichtigen C Fensteröffnung ohne Faltlamellenstoren D Fensteröffnung mit Faltlamellenstoren

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b6

Rahmenbau

b108

b6 50 Statik b6 51 Allgemeines Die Tragsicherheit und Gebrauchstauglichkeit von Rahmenbauten sind gemäss den einschlägigen Normen nachzuweisen. Bei einfachen Bauten kann aufgrund von Erfahrungswerten oder auch mit Hilfe von Konstruktionskatalogen [14, 15] auf eine bis ins letzte Detail durchgeführte statische Berechnung verzichtet werden. Auf jeden Fall sollen sich Planer und Ausführende darüber einigen, wer für das Tragverhalten und die Standsicherheit der Konstruktion verantwortlich zeichnet. Die Konsultation eines Ingenieurs oder Tragwerksplaners ist zu empfehlen und bringt im Zuge der weiteren Holzbauplanung ohnehin nur Vorteile (siehe auch unter a3 «Entwurf und Konstruktion»). Der Holzrahmenbau ist dank der Standardisierung von Querschnitten, Rastermassen, Verbindungen und Ausführungsdetails ein einfaches Bausystem. Einmal durchgeführt, können die gewonnenen Erkenntnisse immer wieder angewendet werden. Dies gilt besonders für den Bau frei stehender oder zusammengebauter Einfamilienhäuser. Der nachfolgende Überblick bezieht sich auf solche Häuser. Beim Rahmenbau verdient besonders die Gebäudeaussteifung Aufmerksamkeit. Sie ist immer als Ganzes zu betrachten. Darüber hinaus ist auch die einwandfreie Verankerung des entstehenden Baus miteinzubeziehen. Statik wird in diesem Buch nur näherungsweise behandelt. Es soll ein Einblick in die Beanspruchungskriterien und die Wirkungsweise des statischen Systems vermittelt werden. Damit lassen sich bereits beim Entwurf und bei der Planung eines Baus die statischen Zusammenhänge des Bausystems berücksichtigen (weiterführende Fachbücher oder Dokumentationen sind dem Literaturverzeichnis zu entnehmen).

b6 52 Geschossdecken Einige konstruktive Kriterien: Balken – Abstand der Balken; 500 bis 700 Millimeter, in der Regel 625 Millimeter – Stützweite: l = kleiner als 5 Meter – Gesamtlast: Eigenlast (ständige Last) und Nutzlast aus der Geschossdecke und eventuell Lasten aus Zwischenwänden – Zulässige Durchbiegung nach den nationalen Normenwerken berücksichtigen. Objektbezogen sind auch steifere Decken notwendig. – Berücksichtigung der Kriechverformung – Bei Balken mit h/b grösser als 2.5 sind die Balken gegen Kippen zu sichern. – Aussteifungsanforderungen an die Deckenscheibe sind einzubeziehen. – Aussparungen an den Deckenbalken müssen berücksichtigt werden. – Wechselbalken mit anschliessenden Deckenbalken sind entsprechend zu dimensionieren. Beplankung – Formate nach Abstand der Balken: 500 bis 700 Millimeter, in der Regel 625 Millimeter – Gesamtlast: Eigenlast (ständige Last) und Nutzlast – Aussteifungsanforderung an die Deckenscheibe Bei normal belasteten Geschossdecken von Wohnräumen und bei einem Balkenabstand von maximal 650 Millimetern genügt eine Holzspanplatte (25 Millimeter) oder eine Massivholzschalung mit einer Brettdicke von 22 Millimetern. Die Beplankungsschichten sollen sich über mindestens zwei Balkenfelder erstrecken. Im Kapitel b10 «Deckentragkonstruktion» sind weitere Konstruktionen dargestellt. Rationell zu montierende Deckenelemente aus Holzverbundwerkstoffen sind leistungsstark und kostengünstig herstellbar.

b108 Wohnhaus in Rahmenbauweise, Nussbaumen, CH

b6 53 Aussenwände Einige Kriterien: – Windlast – Senkrechte und horizontale Lasten aus Dach und Geschossdecken sowie Eigenlast der Konstruktion – Knicklänge der Holzständer – Holzständerabstand: e = 625 Millimeter – Querdruckspannung Das Ausknicken der tragenden Holzständer wird in der Wandebene durch die Beplankung verhindert. Somit sind für die Wandstützen die Komponenten Druck und Biegung um die stärkere Achse massgebend. Wandstützen mit dem Querschnitt 60x120 Millimeter sind bis zu einer Knicklänge von 2 750 Millimetern und einem maximalen Stützenabstand von 650 Millimeter in der Lage, die gleichmässig verteilten Lasten bei ein- bis zweigeschossigen Wohnbauten in Lagen bis maximal 800 m. ü. M. (Schneelasten!) aufzunehmen. Die grösstmögliche Belastung der tragenden Innen- und Aussenwände wird in der Regel durch die zulässige Querdruckspannung in Schwelle und Pfette bestimmt (Abb. b110). Sie ist neben den auftretenden Lasten von den Querschnitten der Stützen sowie von der Holzart und der Vorholzausbildung der Schwellen und Pfetten abhängig. Bei mehrgeschossigen Gebäuden ist die Konstruktion durch einen Tragwerksingenieur zu berechnen.

b109

b6 54 Innenwände Die Belastung der Innenwände wird wie bei den Aussenwänden durch die Lasten aus Dach, Geschossdecken und der Eigenlast der Innenwände bestimmt. Für die Dimensionierung sind meistens die zulässigen Querdruckspannungen massgebend (Abb. b110)

b110 b109 Doppelwohnhaus in Rahmenbauweise in Küssnacht, CH

b110 Lastabtragung der Aussen- und Innenwände. Massgebend ist üblicherweise die Querdruckfestigkeit der Schwellen.

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79

b6

Rahmenbau

b6 55 Gebäudeaussteifung Die geforderte Standsicherheit gegenüber horizontalen Lasten wird durch die aussteifenden Elemente und die Verankerung gewährleistet. In den Abbildungen b111 und b112 ist die Wirkungsweise der horizontalen und der vertikalen Aussteifung ersichtlich. Tragsystem Die an Dach- und Wandflächen auftretenden Windkräfte werden von den Sparren, den Balken und den Wandstützen in die Dachund Deckenebene geleitet. Die Horizontalscheiben geben die Lasten an die aussteifenden Wandelemente ab, von wo sie in das darunter liegende Geschoss abgeleitet werden. Im Normalfall werden die Wandelemente in der Kellerdecke oder in den massiven Wänden verankert. Dachfläche Die Dachfläche kann ausgesteift werden durch: – Windverbände in Massivholz – Windrispenbänder in Stahl – Massivholzschalungen mit Nut und Kamm – Holzwerkstoffplatten Die Windverbände aus Massivholz nehmen Druck- und Zugkräfte auf. Die Windrispenbänder übertragen nur Zugkräfte. Am günstigsten ist es, Massivholzschalungen diagonal anzuordnen. Parallel zu Traufe oder Ort angeordnete Schalungen haben eine geringere aussteifende Wirkung. Sie werden erst nach grösserer Verformung wirksam. Geschossdecke Die Aussteifung der Geschossdecke wird bei der Rahmenbauweise aus Holzwerkstoffen, Massivholzschalungen oder aus Vollholzelementen hergestellt. Die auf Schub und Biegung beanspruchte Scheibe wird im berechneten Abstand mit Rillennägeln oder Schrauben mit den Decken- und Randbalken verbunden.Die Balken auf den Innenwänden oder die Randbalken auf den Aussenwänden übernehmen bei den Deckenscheiben die Gurtkräfte. Sie sind demzufolge zug- und drucksteif auszuführen. Dabei ist vorausgesetzt, dass die Decken- und die Randbalken, die als Gurte der Deckenscheiben herangezogen werden, durchlaufen oder entsprechende Zug- oder Druckstösse aufweisen.

b111 b111 Kräfteverlauf bei Windbeanspruchung auf den Giebelseiten eines Gebäudes

Die Schubkräfte wiederum sind in die aussteifenden Wandscheiben einzuleiten. Bei Deckenbalken von Aussteifungsscheiben sind die Randabstände der Befestigungsteile zu beachten. Aussparungen wie Treppenöffnungen sind bei der Ermittlung des Kraftflusses zu berücksichtigen. Wandscheiben Je nach Anzahl, Lage und Grösse der Fenster- und Türöffnungen oder je nach Anzahl der Wände, welche für das Tragsystem zur Verfügung stehen, reicht die Beplankung, welche durch enge Nagelung an den Konstruktionshölzern befestigt wird, für die horizontale Aussteifung aus. Die aufgenagelten Holzwerkstoffe bilden zusammen mit den Rahmenhölzern Schubfelder, die Horizontallasten aus den Deckenscheiben aufnehmen und übertragen können. In speziellen Fällen kommen leistungsstärkere Materialien wie Furnierschichtholz oder Brettsperrholz zur Anwendung. Die aussteifenden Platten können auf der innen oder aussen liegenden Seite der Konstruktion montiert werden (Abb. b113 und b114; siehe auch unter b6 40 «Baustruktur und Wandaufbau», Tragwerk und Lage der statisch wirksamen Platte). Die Dampfdiffusion ist zu beachten. Verankerung Die aussteifenden Wände sind in die Betonplatte oder das Fundament zu verankern. Dabei können grosse Kräfte auftreten. Die Verankerung erfolgt über die Verschraubung der Elementschwelle, Stahlwinkel oder geschweissten Stahlteile (Abb. b117 bis b119).

b112 b112 Kräfteverlauf bei Windbeanspruchung auf der Traufseite eines Gebäudes

b113 b113 Lage der aussteifenden Platten auf der Innenseite des Tragwerkes

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b114 Lage der aussteifenden Platten auf der Aussenseite des Tragwerkes

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b114

b6

Rahmenbau

Mittels durchlaufender Zugbänder oder untereinander verbundener Holzwerkstoffplatten ist auch die nötige Verankerung der oberen Geschosse zu bewerkstelligen. b6 60 Tragkonstruktion b6 61 Schwellenlage Der stockwerkweise Aufbau eines Rahmenbaues beginnt mit dem Einmessen und Montieren der Schwellenlage. Die Holzschwellen werden auf einem vom Baumeister erstellten Mörtelbett von 20 bis 30 Millimetern Dicke befestigt. Dieser Auflagerstreifen wird auf die richtige Höhenquote mit einer Genauigkeit von ± 2 Millimetern vorbereitet und ermöglicht somiteinen vollflächigen Übergang vom Beton zum Holz, bei dem die Schwellenlage nicht nachträglich mit Mörtel untergossen werden muss.

Die Innenwände werden in der gleichen Art und Weise montiert. Zur besseren Zugänglichkeit für die nachfolgenden Arbeitsgattungen werden sie im Werk vielfach nur einseitig beplankt. Somit haben Elektro-, Sanitär- und Heizungsinstallateure bessere Zugänge zu den Hohlräumen. Die zweite Beplankung erfolgt nach der Montage der Installation. b6 63 Geschossdecke Es sind unterschiedliche Systeme, Vollholzdecken oder Balkenlagen möglich – je nach Wunsch der Bauherrschaft bezüglich Deckenuntersicht. Häufig werden Rippen- und Hohlkastendecken eingesetzt (Abb. b115), welche rationell herstellbar sind und sich rasch montieren lassen (weitere Aufbauten siehe Kapitel b10).

Obwohl die Setzschwellen viele Vorteile bieten, kann auf sie auch verzichtet werden. In diesem Fall werden die Elemente direkt auf das Mörtelbett versetzt und mit Stahlwinkeln in die Betonplatte verankert, was allerdings deutlich aufwändiger ist. Bei beiden Varianten ist zwischen Mörtelbett und Holz eine Sperrschicht gegen aufsteigende Feuchtigkeit zu verlegen. Zur Verankerung der Schwelle und der Winkel werden Betonanker verwendet. Für die Verankerung in Holzdeckenelementen werden Holzschrauben eingesetzt. b6 62 Wandkonstruktion Sind die Schwellen verlegt, in die richtige Lage gebracht und befestigt, werden die Aussenwände aufgebaut. Die im Werk vorgefertigten Wände können stockwerkweise montiert werden. Die statisch wirksame Beplankung ist bei den Anschlüssen mit den weiterführenden Bauteilen nach statischen und konstruktiven Erfordernissen zu verbinden – über eine Vernagelung in engen Abständen (ca. 50 Millimeter), Verschraubung oder mit Spezialverbindern. Die Elementlänge entspricht bei einem Einfamilienhaus üblicherweise der Wandlänge. Entsprechend sind die Transporte einzuplanen. Auf der Baustelle kommt ein Bau- oder Mobilkran zum Einsatz.

b115 b115 Geschossdecken im Holzrahmenbau: Rippen- oder Hohlkastendecken

Die Decke hat eine Scheibenwirkung zu erfüllen. Mit der oberen Beplankung (z. B. eine Holzwerkstoffplatte wie OSB oder eine Dreischichtplatte) werden die horizontalen Schubkräfte aufgenommen. Für die Nagelung der Beplankung ist ein statischer Nachweis erforderlich, oder die Ausführung wird anhand geeigneter Konstruktionskataloge erstellt [14, 15].

Übliche Ausführungsmasse sind: – Balkenabstand: 500–650 Millimeter (Achsmass) – Balkenbreite: 60, 80, 100, 120 Millimeter – Balkenhöhe: 180, 200, 220, 240 Millimeter – Randbalkenbreite: 60 Millimeter bzw. 80 Millimeter beim Plattenstoss – Randbalkenhöhe: wie Normalbalken – Beplankungsstärke: Dreischichtplatte 27 Millimeter, OSB-Platte 22 Millimeter, Massivholzschalung 22 Millimeter, Spanplatte 25 Millimeter

b116 b116 Montage von Hohlkastendecken auf Holzrahmenbauwände

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b6

Rahmenbau

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b6 64 Verankerung Die tragenden Scheiben der Aussen- und Innenwände haben auch die horizontalen Lasten aus den Deckenelementen in die Fundamente abzuleiten. Dabei sind Schub- und Verankerungskräfte aufzunehmen. Durch die kontinuierliche Befestigung der Schwellenhölzer mit dem Fundament lassen sich im Normalfall die Schubkräfte sowie ein Teil der Verankerungskräfte abtragen. Die restlichen Verankerungskräfte werden durch eine direkte Verankerung der Holzrahmen übernommen. Zur Verankerung der Holzrahmen dienen Flacheisen, Rundstähle oder auch Lochbleche. Die Befestigung im Betonfundament erfolgt heute durch Direktmontage. Aussparungen im Fundament sind aufwändig und kaum mehr anzutreffen. Die Direktbefestigung mit den verschiedenen Dübel- oder Ankersystemen wird heute generell bevorzugt. Dazu geeignet sind die so genannten Segment-, Schwerlast- oder Verbundanker. In den Abbildungen b117 bis b119 ist die schematische Anordnung der Verbindungsmittel Aussenwand-Betondecke festgehalten.

b118

Die Verankerung des oberen Stockwerkes beim Geschossstoss erfolgt mit Hilfe von Lochblechen, Holzwerkstoffplatten oder mit weiteren Verbindungsmitteln. Untereinander verbundene Beplankungen (Holzwerkstoffplatten) sind vorteilhaft, sofern die Flächen nicht zu häufig durch Fenster oder Türen unterbrochen werden. Mit untereinander verbundenen Beplankungen lassen sich aufwändige Verankerungen beim Geschossstoss mit Lochblechen und Verbindungsmitteln oder auch mit streifenförmigem Furnier-

b119 b117 Schematische Anordnung der Verankerung mit Lochblech, Flachstahl und Ankerschraube (Direktmontage). Anordnung auf der Innenseite der Wandelemente

b118 Schematische Anordnung der Verankerung mit Stahlwinkel und Ankerschraube (Direktmontage). Anordnung in der Ebene der Wandelemente

b119 Schematische Anordnung der Verbindungsmittel beim Übergang von Aussenwand zu Betondecke. Verankerung über Setzschwelle

b120 Wohnüberbauung in Rahmenbauweise, Stuttgart, D

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b122

sperrholz, welches die Wandteile kraftschlüssig verbindet, umgehen. Durch überlappende Furniersperrholzstreifen sind neben den Schubkräften (Übertragung mit kontinuierlicher, weitmaschiger Nagelung) auch die auftretenden Zugkräfte durch eine dichtere Nagelanordnung (bei den Verankerungspunkten) effizient zu übertragen. Wird die statisch wirksame Beplankungsschicht auf der inneren Seite der Tragwerksebene angeordnet, erfolgt die Übertragung der Lasten über die Einbinder, Geschossdecke und Schwelle ebenfalls mit Verbindungsmitteln aus Stahlteilen. In den Abbildungen b122 bis b124 sind drei Möglichkeiten schematisch dargestellt. Die Dokumentationen zum Holzrahmenbau [14, 15] gehen detailliert auf diese Ausführungsarten ein.

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b124 b121 Wohnhaus mit Atelier in Rahmenbauweise, Langenthal, CH

b122 Schematische Anordnung der Verbindungsmittel beim Geschossstoss bei nicht durchgehender, aussen liegender, statisch wirksamer Beplankung. Übertragung der Schub- und Zugkräfte (verdichtete Nagelung) mit kraftschlüssiger Verbindung aus streifenförmigem Furniersperrholz und Verbindungsmitteln

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b123 Schematische Anordnung der Verbindungsmittel beim Geschossstoss bei nicht durchgehender, innen liegender, statisch wirksamer Beplankung. Übertragung der Schub- und Zugkräfte durch Verbindungsmittel

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b124 Schematische Anordnung der Verbindungsmittel beim Geschossstoss bei innen liegender statisch wirksamer Beplankung. Übertragung der Schub- und Zugkräfte durch Verbindungsmittel. Zusätzliche Verankerung durch Stahlwinkel

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Skelettbau

b7 10 Allgemeines Mit zunehmender Bedeutung des Holzbaus im mehrgeschossigen und grossvolumigen Bauen erfährt der moderne Holzskelettbau eine neue Gewichtung. Auch für ein- und zweigeschossige Gebäudekomplexe ist diese Konstruktionsart mit ihrem mehr oder weniger grossmaschigen Stützenraster in Holz oder auch in Kombination mit Stahl oder Stahlbeton ideal. Zu dieser vermehrten Bedeutung des Holzskelettbaus haben auch neue stabförmige Holzwerkstoffe und deren Verbindungstechnik beigetragen. Der Skelettbau dürfte eine der ältesten Konstruktionsarten für Bauwerke sein. Nebst der einfachen Methode beim ursprünglichen Blockbau, die Holzstämme waagrecht aufeinander zu legen, wur-

den bereits früh Rundhölzer auch als senkrechte Stützen im Boden eingegraben und in Astgabeln waagrecht liegende Dachriegel eingelegt. Zur Ausfachung der Öffnungen zwischen den Stützen dienten damals Geflechte aus Zweigen mit einem Anstrich aus Lehm. Aus dieser ursprünglichen Holzbauweise entwickelte sich nach und nach der Fachwerkbau, der über Jahrhunderte in vielen Regionen Europas vorherrschte. Dies brachte mehr Möglichkeiten für die Raumeinteilung. Heute sind wesentlich grössere Fensterflächen verlangt, aber technisch auch möglich, als noch vor 100 Jahren. Der heutige Skelettbau zeigt sich entsprechend modifiziert: Die Primärkonstruktion weist grosse Rasterabstände auf, in die sich die Innen- und Aussenwände in beliebiger Anordnung und Ausfüh-

b125 b125 Tragwerk Skelettbau, Kantonsschule Wil, CH,

b126

rung einsetzen lassen. Auf diese Weise entwickelte sich der moderne Skelettbau mit seiner klaren Aufgabentrennung zwischen tragender Konstruktion und raumabschliessenden Wänden. Im Rahmen dieses Buches wird (wie in der übrigen Fachliteratur auch) unter dem Begriff Holzskelettbau eine eigenständige, neuzeitliche Holzbauweise mit folgender Charakteristik verstanden: Er ist eine Bauweise, die aus Stützen, Trägern und Aussteifungselementen in einem regelmässigen Raster ein Tragwerk bildet. Dieses Primärtragwerk integriert die Decken als Sekundärtragwerk, Balkenlagen oder flächige, vorgefertigte Bauteilelemente. Die raumbildenden Wände können unabhängig von diesem Tragskelett eingebaut werden, da sie keine Lasten aufzunehmen haben, grossflächige Fenster- und Glasfronten sind möglich. Im Holzskelettbau wird das Tragwerk aus konstruktiven Gründen (Witterungsschutz, Dichtigkeit der Gebäudehülle) wo immer möglich auf der Innenseite der Aussenwände sichtbar belassen. Die Aussenhülle lässt sich so «fugenlos» um das Gebäude legen. Innen bestimmt und unterstützt die Anordnung der Tragteile die architektonische Gestalt. Bezogen auf das Tragwerk sind der Skelettbau und die Systeme Massivholzbau und Rahmenbau als Gegenpole zu betrachten. Während beim Massivholzbau und Rahmenbau die Tragstruktur linear ist und die Wände Lasten tragen, übernehmen beim Skelettbau die punktuell angeordneten Stützen die Lasten. Die Wände tragen keine Lasten und bleiben so unabhängig von der Tragwerkskonzeption. Die Tragkonstruktion bleibt meistens sichtbar, wird aber je nach Gestaltung beim Ausbau oft durch abgehängte Decken oder Einbauten integriert. Bedingt durch grössere Spannweiten und die erhöhten Anforderungen für sichtbar bleibende Hölzer kommt im Skelettbau bevorzugt Brettschichtholz zum Einsatz. Als Verbindungsmittel dienen manchmal sichtbare, vorzugsweise auch eingeschlitzte und damit nicht sichtbare Stahlteile oder vereinzelt auch reine Holzverbindungen. Der neuzeitliche Holzskelettbau Beim Holzskelettbau überzeugt neben seiner Leistungsfähigkeit vor allem die gestalterische Vielfalt und Klarheit der Konstruktion. Die Holzskelettbauweise erlaubt grössere Spannweiten mit weniger Innenstützen als andere Bausysteme, was für die Grundrissgestaltung zahlreiche Freiheiten lässt. Immer mehr Bauherren und b126 Wohnungsbau mit grossen Fensterflächen, Skelettbau, Stabilisierung mit Stahlkreuzen

Investoren wünschen sich Gebäude, die individuell und grosszügig mit einem flexiblen und veränderbaren Grundriss ausgestattet sind. Solche gestalterische Möglichkeiten erlaubt der Holzskelettbau nach Belieben. Die inzwischen rationell herzustellenden, verleimten Hölzer und die ab Lager erhältlichen Verbindungsmittel ermöglichen ein Bausystem, das heutigen Ansprüchen an Qualität und Technik voll und ganz entspricht. Der Holzskelettbau eignet sich für Verwaltungs-, Industrie- und Gewerbebauten ebenso gut wie für den Schul- und Wohnungsbau oder für Bauten des öffentlichen und privaten Bereiches.

b127

b127 Tragwerk in Konstruktion und Gestaltung sichtbar, Kantonsschule Wil, CH

86

87

b7

Skelettbau

Die Merkmale des Skelettbaus – Grosse Gestaltungsfreiheit – Grundrissgestaltung variabel – Tragskelett und raumabschliessende Wände bleiben voneinander unabhängig – Masseinteilung erfolgt nach Raster und Modul – Das Holzskelett kann innen oder aussen ablesbar oder auch beidseitig verdeckt sein – Verbindungen meist mit Stahlteilen – Hohe Fertigungstiefe bei den Wand-, Decken- und Dachelementen möglich

b7 20 Konstruktionsteile Beim Skelettbau übernimmt das Haupttragwerk die Lasten aus dem Nebentragwerk und leitet sie in die Fundamente weiter. Für das Haupttragwerk kommt meistens Brettschichtholz zum Einsatz. Das Nebentragwerk besteht aus einzeln eingebauten Trägern oder vorgefertigten Bauteilelementen. Die üblichen Holzsortimente sind: – Brettschichtholz, Festigkeitsklasse GL24h, Erscheinungsklasse N (Normal) oder I (Industrie) – Vollholz und Leimholz, Festigkeitsklasse C24, Erscheinungssortierung und Holzfeuchte nach Anforderungen

2 2

2

5

3.2

4

4 3.1 2 1

b128 b128 Konstruktionsteile, Primärtragwerk

1 Stütze 2 Träger, Unterzug, Zange, Druckriegel 3.1 Aussteifung vertikal 3.2 Aussteifung horizontal 4 Balkenlagen, Deckenelemente (Sekundärtragwerk) 5 Sparrenlage, Dachelemente (Sekundärtragwerk)

Wind bewirkt horizontale Kräfte, welche von Aussteifungsscheiben aufgenommen werden müssen. Dach- und Deckenflächen bilden in der horizontalen Ebene diese Scheiben. Die resultierenden Kräfte werden von vertikalen Aussteifungen in die Fundamente geleitet.

Die horizontale Aussteifung kann gebildet werden mit: – Windrispenbändern – Flachstahldiagonalen – Holzwerkstoffplatten Die vertikale Aussteifung kann gebildet werden mit: – Stahlkreuzen (Flach- oder Rundstahl) – Massivholzdiagonalen – Holzwerkstoffplatten (volle Scheiben) – massiven Einbauten (Treppenhäuser, Liftschächte, Brandmauern)

3.2 3 3.1

2.2 2 2.1 4.2 4.1 4

1 b129 b129 Raumbildung, Bekleidung, Aussenhülle

1 Aussenwand, Aussenwandelemente 1.1 Gerippe, Rahmen 1.2 Weitere Bauteilschichten 2 Decke, Deckenelemente 2.1 Balken, Balkenlagen, Hohlkasten usw. 2.2 Weitere Bauteilschichten 3 Dach, Dachelemente 3.1 Sparrenlage, Träger, Hohlkasten usw. 3.2 Weitere Bauteilschichten

88

4 Innenwand, Innenwandelemente 4.1 Holzrahmen 4.2 Weitere Bauteilschichten

89

1.2

1.1

1.2

b7

Skelettbau

b7 30 Baustruktur b7 31 Rastermass Skelettbauten – ob aus Holz, Beton oder Stahl – werden in einem horizontalen, meistens auch vertikalen Raster geplant. Das einmal gewählte Grundmodul bestimmt die Anordnung des Tragwerkes mit Grundriss- und Höhenraster und die Planung von Holzskelettbauten. Das Rastermass oder Modul hängt von den Gegebenheiten des Grundrisses, der Zweckbestimmung des Baues und von konstruktiven Gegebenheiten ab. Planung und Ausführung sind durch den entstehenden Wiederholungseffekt vereinfacht. Grundsätzlich gilt, dass die Anordnung der Tragkonstruktion in einem grösseren Grundrissraster einen erhöhten Holzverbrauch erfordert, die Gesamtkosten für das Holzskelett mit einem vergrösserten Rastermass jedoch sinken. Der Grund liegt in der Tatsache, dass im Ingenieurholzbau die Gesamtkosten eines Tragsystems wesentlich von der Anzahl erforderlicher Knotenpunkte beeinflusst sind. Knotenpunkte sind bei der Herstellung kostenintensiver. Kriterien zum Festlegen von Rastermass oder Modul sind: Entwurfsüberlegungen – Gebäudegrösse – Raumgrösse und Aufteilung – Nutzungsbedingte Anforderungen – Architektonische Gestalt Umgebung – Geografische Lage – Grundstücksgrösse – Massstäblicher Bezug zu bestehenden Bauten Gestaltung – Raumanordnung, Raumfolge – Fassadengliederung – Innenraumgestaltung Konstruktive Überlegungen – Wirtschaftliche Spannweiten, Planung, Konstruktion und Ausführung der Knotenpunkte – Abstände der Balken, Sparren und Stützen des sekundären Tragwerkes

– Handelsübliche Formate von Bauteilelementen für Boden, Decken, Wand, Dach – Handelsübliche Formate der Beplankungs- und Bekleidungsmaterialien – Normmasse von Fenstern und Türen Grundsätzlich ist das Rastermass anhand selbst gewählter Prioritäten bei der Planung frei zu bestimmen. Geplant und gebaut werden Skelettbauten nach einem Grossraster. Bewährte Grundrastermasse für den Holzskelettbau sind: 1250/1250 Millimeter, 2500/2500 Millimeter, 5 000/5 000 Millimeter, 6250/6250 Millimeter, 7500/7500 Millimeter usw. Diese Masse entspringen der Einheit 625 Millimeter. Damit ist die Übereinstimmung mit der Enteilung der Balken und Beplankungsschichten im Abstand von 625 Millimetern und mit handelsüblichen Beplankungsmaterialien gegeben (Abb. b134 bis b137). Die Lage der Geschossflächen resultiert aus den gewünschten Raumhöhen. Sie können durchlaufend oder versetzt angeordnet werden (Abb. b138). Die gewählte Skelettbauart (Kapitel b7 40) ist auf diese konstruktive Geschosshöhe und die Raumhöhe abzustimmen. Sind knappe Konstruktionshöhen für Geschossdecken notwendig, ist es vorteilhaft, das Geschossgebälk oberkant bündig mit den Hauptträgern anzuordnen. Unterzüge und Deckensysteme sind dann wirtschaftlich, wenn genügend statische Höhe vorhanden ist. Nach der Wahl des Rastermasses erfolgt: – Die Vorbemessung der Konstruktion – Die Wahl der Skelettbauart (vergleiche Kapitel b7 40 «Skelettbauarten») – Die Planung der Knotenpunkte – Die Festlegung der Ausbaudetails, der Wand- und Deckenaufbauten – Die statische Berechnung und die Ausführungsplanung

b130

b131

A

B

C

D

E

F

A

B

C

D

E

F

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

2

3

4

5

6

7

8

9

A

F

F

D

D

C

C

B

B

B

E

B

E

A

A

A 1

2

3

4

5

6

b132

b130 bis b133 Rastereinteilung, bezogen auf Nutzung (beispielsweise Schul- oder Verwaltungsbau) Hauptrastermasse 8.5 x 7.5 Meter und 8.5 x 10.0 Meter

b130 Schnitt A-A, Querschnitt b131 Schnitt B-B, Längsschnitt b132 Grundriss b133 Axionometrische Darstellung

90

91

7

8

9

b7

Skelettbau

b7 32 Stützenabstand Der Stützenabstand hängt vom gewählten Raster ab. Die Stützen selbst sind aus statischer Sicht meist unproblematisch. Infolge der hohen Leistungsfähigkeit in Holzlängsrichtung können sie sehr grosse Lasten aufnehmen. Zu beachten sind die Knicklänge, die Anschlussdetails (Querdruck) und die Spannweiten der Unterzüge und Decken. Die Abbildungen b130 bis b133 zeigen ein Beispiel für ein auf die Nutzung abgestimmtes Rastermass. In den Abbildungen b135 bis b137 sind zweckmässige Richt-Querschnitte in Abhängigkeit der Raster- und Stützenabstände ersichtlich. 2.5 m

2.5 m

5.0

m

b134

b133 b133 Rastereinteilung, bezogen auf Nutzung (beispielsweise Schul- oder Verwaltungsbau) Hauptrastermasse 8.5 x 7.5 Meter und 8.5 x 10.0 Meter Axionometrische Darstellung; Grundrisse und Schnitte siehe Abbildungen b130 bis b132

b134 Rastermass 5.0 Meter auf Formate der handelsüblichen Beplankungs- und Bekleidungsmaterialien abgestimmt. Wirtschaftliche Spannweiten im Wohnungsbau sind 4.0 bis 6.0 Meter.

Grundrissraster 2500/2500 mm (Angaben der Richtquerschnitte für den Entwurf bei gesamter vertikaler Belastung von ca. 3.0 bis 3.5 kN/m²; Deckenbalken als Einfeldträger)

2a

3

2500

1

4

5000

2b

1 2

2500

5

3

6

4 5

2a 2x1250

6

4x625 5000

Stütze Hauptträger, Stützweite 2500 mm, Träger-Achsmass 2500 mm, BSH GL24h a) Randträger: b/h 120/160 mm b) Mittelträger: b/h 120/200 mm Deckenbalken: Stützweite 2500 mm, Balken-Achsmass 1250 mm, Schnittholz C24, b/h 100/160 mm Deckenbalken: Stützweite 2500 mm, Balken-Achsmass 625 mm, Schnittholz C24, b/h 100/120 mm oder 80/140 mm Deckenschalung: Stützweite 1200 mm, Massivholzschalung, d=32 oder 36 mm Deckenschalung: Stützweite 600 mm a) Massivholzschalung, d=22 mm b) Spanplatten (Zweifeldträger), d=25 mm

b135 Grundrissraster 2500/5000 mm, Stützenanordnung 2500/5000 mm (Angaben der Richtquerschnitte für den Entwurf bei gesamter vertikaler Belastung von ca 3.0 bis 3.5 kN/m²; Deckenbalken und Hauptträger als Einfeldträger)

2a 2500

1

3

5000

2b

1 2

2500

3 4

4

Stütze Hauptträger: a) Randträger: b) Mittelträger: Deckenbalken: Deckenschalung:

Stützweite 5000 mm, Träger-Achsmass 2500 mm, BSH GL24h b/h 120/320 mm b/h 120/400 mm oder 200/320 mm Richtquerschnitte wie Abb. b135 Richtquerschnitte wie Abb. b135

2a 4x1250 5000

b136 Grundrissraster 5 000/5 000 mm (Angaben der Richtquerschnitte für den Entwurf bei gesamter vertikaler Belastung von ca. 3.0 bis 3.5 kN/m²; Deckenbalken und Hauptträger als Einfeldträger)

2a

4

1 2 10000

3

5000

1

5

6

5000

2b

3

Stütze Hauptträger: a) Randträger: b) Mittelträger: Deckenbalken:

4

Deckenbalken:

5 6

Deckenschalung: Deckenschalung:

2a 4x1250

8x625 10000

b137 b135 bis b137 Auswirkungen auf die Querschnitte der Holzbauteile bei unterschiedlichen Rastermassen und verschiedenen Abständen der Deckenträger, für Wohnbauten

92

93

Stützweite 5 000 mm, Träger-Achsmass 5 000 mm, BSH GL24h b/h 120/400 mm oder 200/320 mm b/h 120/480 mm oder 200/400 mm oder 240/360 mm Stützweite 5 000 mm, Balken-Achsmass 1 250 mm, BSH GL24h b/h 120/320 mm oder 160/280 mm Stützweite 5 000 mm, Balken-Achsmass 625 mm, Schnittholz C24, b/h 100/240 mm oder 140/220 mm Richtquerschnitte wie Abb. b135 Richtquerschnitte wie Abb. b135

b7

Skelettbau

b139

b138

b140

b7 40 Skelettbauarten Im Holzskelettbau wird zwischen verschiedenen Konstruktionsarten unterschieden, die hinsichtlich der Ausbildung der Stützen und Träger sowie der Verbindungsmittel voneinander abweichen. Die Wahl der Konstruktionsart hängt von der architektonischen Gestalt, vom Grundrissraster und von den auftretenden Belastungen ab. Deshalb wird am besten zuerst ein Grundrissraster gewählt und das Haupttragwerk vordimensioniert, um die sich daraus ergebende Skelettbauart zu wählen. Die fünf gebräuchlichsten Konstruktionsarten sind in Abbildung b139 bis b143 dargestellt. Nachfolgend werden die einzelnen Bauarten vertieft behandelt.

b141

b142

b143

b138 Die Geschossdecken können durchlaufend oder versetzt angeordnet werden.

b139 bis b143 Skelettbauarten b139 Stütze und Doppelträger b140 Doppelstütze und Träger b141 Stütze und aufliegender Träger b142 Stütze und anschliessender Träger b143 Gabelstütze

b144 b144 Gebäude in Skelettbauweise (Haupttrakt), Interkantonale Försterschule Lyss, CH

94

95

b7

Skelettbau

b7 41 Stütze und Doppelträger Das Konstruktionssystem mit Doppelträger und Stütze besteht aus einteiligen Stützen und zweiteiligen Durchlaufträgern als Haupttragwerk. Üblicherweise wird das Nebentragwerk – die Deckensysteme – auf die Hauptträger aufgelagert, was eine verhältnismässig grosse Konstruktionshöhe der Geschossdecken verlangt. Dieses auch als Zangenkonstruktion bezeichnete Bauprinzip wird aufgrund seiner einfachen Konstruktion, welche zu einer wirtschaftlichen Gesamtlösung führt, häufig ausgeführt. Gestalterisch geschätzt sind die Vorholzlängen der Zangenköpfe, die aufgrund der Verbindung zwischen Zangen und Stütze nötig sein können. Die aussen meist sichtbaren doppelten Zangenköpfe bilden ein prägendes Merkmal dieser Konstruktionsweise. Allerdings sind ange-

sichts der heutigen Forderung nach möglichst wenig Wanddurchdringungen durchlaufende Zangen oder Träger zu vermeiden.

b145

b146

Der Anschluss Stütze und Hauptträger kann ausgeführt werden durch: – Passbolzen, Passschrauben – Einlassdübel (Ringdübel) – Ausblattung – Klebestütze (Abb. b149) – Geschweisste Stahlteile – Stahlprofile (Abb. b148, mit RHS- oder VKT-Profilen)

b145 Skelettbauart Stütze und Doppelträger

b146 Die Stütze ist einteilig, die Träger sind zweiteilig. Die Deckenbalken können auf dem Primärtragwerk aufliegen oder bündig mit der Oberkante angeschlossen werden.

b147 480

560 160

40 120

40

RHS 100/100 mm

150 100 200

160

70

150 160

70

300

200

560

b149

b148

b150 b147 und b150 Die Skelettbauweise ermöglicht helle, lichtdurchflutete Räume. Haupttragwerk mit Stütze und Teile der Doppelträger bleiben sichtbar. Konstruktionsart Stütze mit Doppelträger

BS 16 x 360 mm

240

480

190

2x HH-Sattel 200/160/30 mm

130

104

150 BS 16 x 600 mm 78 105 78

120 40

300

590

190

370 560 190

560

130

26

130

160

90

160

480

160

180

40

180

260

b148 Verbindung mit RHS- oder VKTStahlprofilen

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b149 Verbindung mit Klebestütze. Die Doppelträger liegen auf den Klebestützen.

97

160

160 480

160

BS 16 x 520 mm

b7

Skelettbau

b7 42 Doppelstütze und Träger Bei dieser Konstruktionsweise wird der einteilige Träger durch mechanische Verbindungsmittel mit der durchlaufenden zweiteiligen Stütze verbunden. Bedingt durch die schlank bemessenen Stützen ist meistens der Einbau eines Füllholzes erforderlich. Dieses bis an den Hauptträger durchlaufende Füllholz lässt sich als Auflager für den Hauptträger nutzen. Ebenso sind bei erhöhten Anforderungen an den Brandschutz durchgehende Füllhölzer einzubauen, da aus brandtechnischer Sicht schlanke Stützen ungünstig sind. Das Sekundärtragwerk in der Geschossebene kann oberkant bündig angeschlossen werden. So lässt sich eine geringere Konstruktionshöhe erzielen. Bei schubbeanspruchten Deckenschalungen erlaubt es die Anordnung auf derselben Tragebene, die Kräfte direkt

vom Sekundär- auf das Primärtragwerk zu übertragen. Die Bauweise mit Doppelstützen und einteiligem Träger kommt oft wegen der architektonischen Gestaltungsmöglichkeiten zum Zuge. Nachteilig sind die zwangsläufig sich ergebenden Wanddurchdringungen der Hauptträger, sofern die Aussenwände nicht von aussen auf das Tragwerk aufgebaut sind, um damit Durchdringungen zu vermeiden.

b151

b152

Die vertikalen Kräfte können vom Hauptträger über die Druckfläche des Füllholzes (Zwischenstütze) übertragen werden. Diese Verbindung ist konstruktiv mit Stahlteilen zu sichern.

b151 Skelettbauart Doppelstütze und Träger

b152 Die Stützen sind zweiteilig, die Träger einteilig. Die Deckenbalken können auf dem Primärtragwerk aufliegen oder als Einfeldträger bündig mit der Oberkante angeschlossen werden.

Wird kein Füllholz (Zwischenstütze) angeordnet, stehen folgende Anschlussmöglichkeiten zur Auswahl: – Passbolzen, Passschrauben – Einlassdübel (Ringdübel) – Ausblattungen an den Stützen (Abb. b153) – Geschweisste Stahlteile oder Stahlbolzen

400 160

120

200 440 240

440

Anschluss Balken-Hauptträger (Vertikallast): – Zapfen – Stahlblechteile (eingeschlitzte Bleche, Balkenschuhe, Z-Profile) – Auflager auf dem Hauptträger

40

260 340

40

BMF 100 x 140 mm BS 16 x 440 mm

20

20

80

240

280

200

80

120

120 40 80 40 120 400

FLA 160/340/20 mm

b153

b154 b153 Verbindung mit Ausblattung an den Stützen

b154 Konstruktionsart Doppelstütze und Träger, Turnhalle, Haag, CH

98

99

b7

Skelettbau

b7 43 Stütze und aufliegender Träger Die einfache Konstruktionsweise mit einteiligen Trägern und Stützen ist für eingeschossige Flachdachbauten geeignet. Die Träger können als Einfeld- oder Mehrfeldträger ausgeführt werden. Die Balken des Nebentragwerkes werden an oder auf die Träger des Haupttragwerkes montiert. Die Kraftübertragung zwischen Hauptträger und Stütze erfolgt über die Querdruckfläche des Trägers und über die Stirnfläche der Stütze. Als konstruktive Sicherungsmassnahme und zur Aufnahme der aus Windlasten resultierenden Sogkräfte können eingesetzt werden: – Schlitz- und Zapfenverbindungen – Eingeleimte Gewindestangen – Simplexschrauben (für Zugkräfte) – Flachstahl mit eingeschlitztem Blech und Passbolzen (Abb. b159) – Hartholzsattel und seitliche Laschen (Abb. b160)

b155

b156

b157 b155 Skelettbauart Stütze und aufliegender Träger

b156 und b157 Der einteilige Träger lagert auf der Stütze. Die Sekundärträger können auf dem Primärtragwerk aufliegen (Abb. b156) oder bündig mit der Oberkante (Abb. b157) angeschlossen werden.

b158 400 320

70

980

200

400

HH-Sattel 100/200/600 mm

150 160

100

70

100 100 100

150

480

150

400

100

100

280

Passbolzen ø=16 mm

200

150

BS 16 x 440 mm Lasche 160/100 mm

195

100

240

100

mit Torx 6 x 100 mm Schraubpressleimung 240

480

60 120 60

490

Traglatte 40/160 mm

FLA 240/630/20 mm

195

980

120 20 120

Traglatte 40/140 mm

600

130

160

370 160 130

490

40

200

240

200

40

100

630

b159

b160

b161 b158 Montage Deckenträger (Abb. b161)

b159 Verbindung mit Flachstahl, eingeschlitztem Stahlblech und Passbolzen

100

b160 Verbindung mit Auflagersattel und Laschen

101

b161 Industriegebäude, Rastermasse 8.0 x 16.0 Meter. Konstruktionsart Stütze und aufliegender Träger

b7

Skelettbau

b7 44 Stütze und anschliessender Träger Das Primärtragwerk dieses Konstruktionssystems besteht aus durchlaufenden Stützen und aus Hauptträgern, die als Einfeldträger zwischen den Stützen angeordnet sind. Dabei werden beide Hölzer, der horizontale Träger und die vertikale Stütze, einteilig geführt und kommen in die gleiche Ebene zu liegen. Die Vorteile dieses Systems bestehen darin, dass Anschlüsse an die Stützen von allen vier Seiten auf einer Ebene möglich sind und gleichzeitig die Träger in beliebiger Höhe angeschlossen werden können. Da die Stütze den äussersten Abschluss des Tragsystems bildet und Stütze wie Träger in einer Ebene liegen, eignet sich dieses System besonders für Bauten, deren Tragskelett auf der inneren Seite der Gebäudehülle liegt. Die Aussenwände werden anschliessend von

aussen auf das Tragskelett angebracht. Durchdringungen der Gebäudehülle durch horizontale Traghölzer ergeben sich nicht. Balkone und Vordächer sind als unabhängiges, aussen liegendes Sekundärsystem konstruiert.

b162

b163

Die Verbindung des Hauptträgers mit der Stütze erfolgt durch: – Blechformteile, Balkensteg und Rillennägel (Abb. b165) – Flachstahlplatten und Passbolzen (Abb. b166) Auch werden heute Verbindungssysteme, die sich für Anschlüsse in einer Ebene eignen, serienmässig hergestellt (Abb. b167 bis b169).

b162 Skelettbauart durchgehende Stütze und anschliessender Träger

b163 Die Träger sind an die durchgehende Stütze angeschlossen. Die Balken liegen zwischen oder auf dem Primärtragwerk.

b164

Die Vorteile dieser Verbindungen sind: – Verdeckter und allseitiger Anschluss möglich – Schnelle Montage – Hohe Tragfähigkeit – Normierung mit festgelegter Tragfähigkeit

b167 280 100

160

200

200

Balkensteg 160 mm

280

240

20

480

20

280

20

100 80

20

14 Rillennägel 4/40 mm

Balkensteg 240 mm

280

100 100

32 Rillennägel 4/40 mm

200

100

180 280

140

320

240

320 2 FLA 240/320/8 mm Passbolzen ø = 8 mm

40

40

240

520

40

40

200

b168

200

b165

45

110

45

200

b166 b164 Konstruktionsart Stütze und anschliessender Träger, Mediothek, Küsnacht, CH

b169 b165 Verbindung mit Balkensteg und Rillennägeln b166 Verbindung mit eingeschlitzten Blechen und Passbolzen

102

b167 Verbindung «Janebo» b168 Verbindung «BSB» b169 Verbindung «Induo»

103

b7

Skelettbau

b7 45 Gabelstütze Das Haupttragwerk wird durch einteilige Durchlaufträger gebildet, welche auf geschossweise angeordneten Stützen lagern. Die Stützen werden über die seitlichen Gabeln (Überlaschungen) miteinander verbunden. Diese Auflagerart ist die einfache und wirkungsvolle Art, einen Träger zu halten und die vertikalen Lasten abzutragen. In mehrgeschossigen Gebäuden wird die Last aus den oberen Geschossen über die seitlichen Laschen der Gabelstütze geleitet. Daraus ergeben sich zwei Vorteile: Zum einen bleibt das Schwind- und Quellmass über die gesamte Gebäudehöhe minimal, da nur Längsholz aufeinander zu stehen kommt, zum andern hat Längsholz deutlich höhere Festigkeitseigenschaften als Querholz. Somit lassen sich höhere Lasten über-

tragen. Es besteht die Möglichkeit, kreuzförmige Gabelstützen einzusetzen, oder die Stütze besteht aus einem quadratischen oder rechteckigen Querschnitt, an welchem die seitlichen Laschen in Form einer zusätzlichen Stütze beigestellt werden. Durch das Absetzen dieser zusätzlichen Stützen ergeben sich kreuzartige Querschnitte, wodurch sich die Anschlüsse der Wand einfach bewerkstelligen lassen.

b170

b171 b170 Skelettbauart Gabelstütze und Träger

b171 Der Hauptträger durchdringt die Stütze. Die Balken der Geschossdecke liegen auf dem Hauptträger oder werden bündig mit der Oberkante an den Hauptträger angeschlossen.

2 FLA 130/250/8 mm

260

400 200

540

260

BS 16 x 680 mm

195

260 650

b173

b172 b172 Montage Gabelstützen und Hauptträger

b174 b173 und b174 Verbindung Gabelstütze mit Hauptträger

104

105

195

675

130 800

130

125

200

125

Passbolzen ø = 16 mm

b7

Skelettbau

b7 50 Statik b7 51 Allgemeines Beim Holzskelettbau ist das Traggerippe von den raumabschliessenden Bauteilen funktionell getrennt. Dadurch wird die Konstruktion in ein Haupttragwerk und ein Nebentragwerk aufgeteilt. Das Haupttragwerk besteht aus den Traggliedern Stütze und Träger und ist im gewählten Grundraster angeordnet. Es übernimmt die Lasten aus den Nebentragwerken und leitet sie punktuell in die Fundamente weiter. Die Nebentragwerke aus Balkenlagen oder flächigen, vorgefertigten Bauteilelementen leiten die Lasten aus dem Dach, den Decken oder den Wänden in die Hauptträger ab. Die Bemessung von Skelettbauten setzt Fachwissen und Erfahrung voraus und erfolgt durch den Ingenieur oder Tragwerksplaner. Die punktuell grossen Lasten sind fachgerecht abzuleiten und entsprechende Details zu planen und auszuführen. Ein durchdachtes, auf den Gesamtbau optimal abgestimmtes Tragwerkskonzept bildet die Grundlage für wirtschaftliche Bauten mit konstruktiv und architektonisch hoher Aussagekraft. Neben der klaren, möglichst simplen Lastabtragung ist die einfache Krafteinleitung in die Bauteile und das Fundament sowie die Aussteifung von zentraler Bedeutung. b7 52 Aussteifung Um die räumliche Stabilität von Skelettbauten zu gewährleisten, muss stets der Nachweis erbracht werden, dass die auftretenden Stabilisierungs- und Windkräfte aufgenommen und weitergeleitet werden. Dabei wird zwischen zwei Aussteifungsrichtungen – horizontal und vertikal – unterschieden. Zwingend ist in statischer Hinsicht in jedem Falle die Aussteifung in vertikaler Richtung. Sind bei einem Gebäude genügend Vertikalscheiben vorgesehen – das heisst, jede Rasterachse wird vertikal ausgesteift – sind Horizontalscheiben nur noch pro Feld nötig. Daraus sind zwei unterschiedliche Aussteifungssysteme abzuleiten: – Aussteifung durch Vertikalscheiben (Abb. b176) – Aussteifung durch Vertikalscheiben und Horizontalscheiben (Abb. b177) Sind zur Aussteifung nur Vertikalscheiben herangezogen worden, ist jede Längs- und Querachse auszusteifen (Abb. b176). Diese Aussteifungsart ist selten, da sie die freie Gestaltung des Innenraumes ein-

schränkt. Deshalb wird im Skelettbau das Bauwerk sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung ausgesteift (Abb. b177). Die Aussteifung erfolgt horizontal durch Verbände oder Scheiben in der Dach- oder Deckenebene und vertikal in der Wandebene oder durch massive Einbauten. Wie in Abbildung b177 dargestellt, genügen drei Vertikalscheiben, sofern sich die Scheiben nicht in einem Grundrisspunkt schneiden. Zu berücksichtigen ist, dass die Horizontalscheiben mit dem vertikalen Aussteifungssystem kraftschlüssig zu verbinden sind. Als horizontale Aussteifung (Abb. b177) können eingesetzt werden: – Massivholzschalungen diagonal – Holzwerkstoffplatten – Flach- oder Rundstahldiagonalen – Windrispenbänder – Vollholzdiagonalen – Schubsteif ausgebildete Deckenelemente Für untergeordnete Zwecke ist es auch möglich, parallel angeordnete Massivholzschalungen zu verwenden. Bei solchen Schalungen ist indessen die aussteifende Wirkung geringer und wird erst nach einer Anfangsverformung wirksam. Für die vertikale Aussteifung (Abb. b175 und b178) werden ebenfalls flächige oder stabförmige Aussteifungskonstruktionen verwendet. Soweit ohnehin Wände mit flächiger Beplankung vorgesehen sind, ist es sinnvoll, diese auch für die Aussteifung zu nutzen. Wenn keine Wände, dafür aber zum Beispiel grossflächige Fensterpartien vorhanden sind, eignen sich feine Stahl- oder Holzdiagonalen zur Aussteifung. Mit fortschreitender Technologie im Glasbau dürfte es, die nötigen Entwicklungsschritte, Versuche und Zulassungen vorausgesetzt, möglich werden, Glasscheiben als Aussteifung einzusetzen. In mehrgeschossigen Gebäuden können Betonkerne (beispielsweise Treppenhäuser, Erschliessungszone usw.) der Stabilisierung dienen.

b175

1

2

3

4

1

b176

b177

1

2

3

4

b178 b175 Aussteifungssysteme 1 Wände, Scheiben 2 Streben 3 Diagonalen in Holz 4 Diagonalen in Stahl

b176 Aussteifung nur mit Vertikalscheiben. Dabei wird jede Längs- und Querachse ausgesteift.

106

b177 Aussteifung mit Vertikal- und Horizontalscheiben. Es genügen drei Vertikalscheiben, wenn sich die Scheiben nicht in einem Grundrisspunkt schneiden. Für eine genügende Erdbebensicherheit ist eine gleichmässige Anordnung der Aussteifungselemente vorausgesetzt (Abb. links).

107

b178 Ausführung der vertikalen Aussteifung 1 Scheibe (Holz, Mauerwerk oder Beton) 2 Verbände 3 Rahmen (aufgelöste Rahmenecken) 4 Rahmen (biegesteife Rahmenecken)

b7

Skelettbau

b7 60 Tragwerk und Gebäudehülle Lage und Anschluss Weil die Aussenwände keine Lasten aus den Decken und Dächern zu tragen haben, lassen sie sich grundsätzlich beliebig anordnen. Das heisst, sie können vor, hinter oder zwischen die Tragkonstruktion zu liegen kommen. Die Abbildungen b179 bis b182 zeigen vier derartige Möglichkeiten. Wird das Tragskelett beidseitig bekleidet (Abb. b180) und kommt so zwischen die Wandkonstruktion zu liegen, entstehen bei den Stützen oder Durchdringungen der Träger Bereiche mit grösserer Wärmeleitfähigkeit (so genannte «Wärmebrücken»). Wanddurchdringungen von Sparren, Pfetten und Trägern haben beim Holzbau insofern Bedeutung, als dichte Anschlüsse nur mit grösserem Aufwand fachgerecht zu erstellen sind. Die natürlichen Quell- und Schwindeigenschaften des Holzes wirken sich dabei nachteilig aus. Vorteilhaft sind die Aufbauten nach Abbildung b183 und b184 (Horizontalschnitt) und b179 (Systemskizze). Dabei wird die Tragkonstruktion im Warmbereich, also innerhalb der Dämmschicht, angeordnet. Die Tragkonstruktion ist «fugenlos» von den Bauteilschichten Innere Wandbekleidung, Dampfbremse, Luftdichtung, Dämmung und Fassadenbekleidung umgeben. Somit ergeben sich keine Wärmebrücken und keine Durchdringungen. Genau genommen, sind das die einzigen Aufbauten, die im Sinne einer nachhaltigen, soliden Konstruktion zu empfehlen sind.

Aufbau der Wände Die Wandelemente lassen sich nach den Grundlagen des Rahmenbaus (Kapitel b6 «Rahmenbau») konstruieren, mit dem Unterschied, dass die Wände im Rahmenbau in der Regel tragend ausgebildet sein müssen. Die Abbildungen b188 und b189 enthalten Konstruktionsangaben zum Aussenwandaufbau und zu den Anschlüssen an der Fassade. Bewusst wurden Konstruktionsaufbauten nach den Systemen b179, b183 oder b184 gewählt. In den Abbildungen b190 und b191 sind Konstruktionsvorschläge für eine kombinierte Bauweise enthalten. Tragwerke mit Stützen und Decken bestehen aus Stahlbeton, während die nichttragenden Aussenwände in hoch dämmenden Aussenwandelementen aus Holz bestehen. Auch dieser Konstruktionsart liegen die Systeme nach Abbildung b179, b183 oder auch nach b184 zu Grunde. Mehrgeschossiges Bauen mit Skelettbau – Generell für mehrgeschossige und grosse Bauten gut geeignet – Auch bei grossen Lasten vorteilhaft – Frühzeitiger Einbezug eines spezialisierten Tragwerksplaners notwendig – Gebäudeentwurf und Skelettbauart sind frühzeitig aufeinander abzustimmen. In Kapitel b11 sind weitere Angaben zum mehrgeschossigen Bauen mit Holz enthalten.

b179

b180

b181

b182

b179 Aussen gedämmtes System, Tragwerk innen liegend angeordnet. Diese Ausführung wird aus bauphysikalischen Gründen und für einen einwandfreien Witterungsschutz empfohlen (siehe auch Horizontalschnitte in den Abb. b183 und b184).

b180 Zwischengedämmtes System. Das Tragwerk ist in der Wandkonstruktion integriert (siehe auch Horizontalschnitt in den Abb. b186 oder 185).

b181 Innengedämmtes System, Tragwerk aussen liegend (siehe auch Horizontalschnitt b187), wird nicht zur Ausführung empfohlen (Durchdringungen, Holzschutz).

b182 Mischsystem, bei den Wänden Innendämmung (Tragwerk aussen angeordnet), beim Dach Aussendämmung (Tragwerk innen angeordnet). Diese Ausführung wird nicht empfohlen (Durchdringungen, Holzschutz).

b183 Tragwerk innen liegend angeordnet (Systemskizze b179). Die Wände werden durch Distanzhalterungen gehalten. Die Konstruktion ist vor Witterung und Klimaeinflüssen geschützt.

Dachrand

b184 Tragwerk innen liegend angeordnet (Systemskizze b179). Bei dieser Konstruktionsart ergeben sich keine Wärmebrücken und Wanddurchdringungen. Weder Wärmedämmschichten noch Luftdichtigkeitsschicht und Dampfbremse müssen durchstossen werden. Die Konstruktion ist vor Witterung und Klimaeinflüssen geschützt.

Dachrand

b185 Tragwerk einseitig in der Wandkonstruktion liegend angeordnet (Systemskizze 180). Die Anschlüsse der Luftdichtigkeitsschicht und Dampfbremse sind mit Hilfe von eingelegten Folien abzudichten.

Dachrand

b186 Tragwerk in der Wandkonstruktion liegend angeordnet (Systemskizze b180). Die Durchdringungen der Wand entstehen durch Träger, Pfetten, Zangen, eventuell auch durch Sparren. Die Anschlüsse der Luftdichtigkeitsschicht und Dampfbremse sind aufwändig.

Dachrand

b187 Tragwerk aussen liegend angeordnet (Systemskizzen b181 und 182). Die Tragkonstruktion läuft direkt vom Warm- in den Kaltbereich. Die sich dadurch ergebenden Durchdringungen sind nur mit hohem Aufwand dicht ausführbar. Ausserdem ist ein einwandfreier Witterungsschutz schwierig zu erfüllen. Die Ausführung wird nicht empfohlen.

Dachrand

b183 bis b187 Lage und Anschluss der Gebäudehülle an das Tragwerk (Grundrisse). Anordnung gemäss Systemskizzen b179 bis b182)

108

109

16 17 18 19 20 21 22

b7

Skelettbau

9 10 11 12

4 6

8 7 6 5

13 14 15

4

b188

7 8 9 3 10 11 12

1 Auflagerplatte, Abdichtung, Sperrschicht 2 Fensterbank 3 Faltlamellenstoren, Storenkasten 4 Tragwerk 5 Innere Bekleidung 6 Luftdichtung, Dampfbremse 7 Dämmung 8 Dämmschutzschicht, Zusatzdämmung 9 Äussere Bekleidung, hinterlüftet 10 Tragwerk 11 Sekundärtragwerk 12 Tragschicht 13 Trittschalldämmung 14 Zementestrich oder Trockenaufbau 15 Gehbelag 16 Luftdichtung, Dampfbremse 17 Dämmung 18 Unterdach, Zusatzdämmung

19 20 21 22

Durchlüftung, Gefälle Tragschicht Abdichtung Schutzschicht, Nutzschicht

2 1

b189 b188 und b189 Konstruktionsschnitte: Skelettbau mit Anschluss Fensteröffnung, Geschossdecke und Dach. Ausführung gemäss Systemskizzen b179 und b184

b188 Horizontalschnitt, Anschluss Fenster b189 Vertikalschnitt

16 17 18 19 20 21

9 14 15 4

5 6 7

8 7 6 5

10 11 12 13 b191

8 9

3

1 Auflagerplatte, Abdichtung, Sperrschicht 2 Fensterbank 3 Faltlamellenstoren, Storenkasten 4 Tragwerk (Stahlstütze ausbetoniert) 5 Innere Bekleidung 6 Dämmung 7 Beplankung, Dampfbremse, Luftdichtung 8 Dämmschutzschicht, Zusatzdämmung 9 Äussere Bekleidung, hinterlüftet 10 Tragwerk (Ortbeton) 11 Trittschalldämmung 12 Zementestrich oder Trockenaufbau 13 Gehbelag 14 Tragwerk (Ortbeton) 15 Abdichtung, Luftdichtung (Bauteilfugen luftdicht ergänzt) 16 Dämmung

2 1

b190 b190 und b191 Konstruktionsschnitte: Skelettbau mit Anschluss Fensteröffnung, Geschossdecke und Dach. Die Tragkonstruktion (Stützen und Decke) besteht aus Stahlbeton bzw aus Stahl, die Aussenwände sind aus Holz. Ausführung gemäss Systemskizzen b179, b184 und b30

190 Vertikalschnitt 191 Horizontalschnitt, Anschluss Fenster

110

111

17 18 19 20 21

Unterdach, Zusatzdämmung Durchlüftung, Gefälle Tragschicht Abdichtung Schutzschicht, Nutzschicht

b8

Massivholzbau

b8 10 Allgemeines Die Möglichkeit, grossflächige Elemente industriell herzustellen, hat während der letzten Jahre zur Entwicklung und Einführung neuer Systeme geführt. Flächige, zugleich tragende und raumbildende Elemente ermöglichen vielfältige Anwendungsbereiche für Wände, Decken und Dächer. Die Bauteile bestehen meistens aus massivem Holz (verleimt, querverleimt, gedübelt, genagelt) oder auch, allerdings seltener, aus Holzwerkstoffen (Spanplatten, OSBPlatten usw.). Das Kernstück bilden entweder ein geschlossener, oftmals massiver plattenförmiger Querschnitt oder optimierte kastenförmige Elemente, die zu einem Flächentragwerk zusammengesetzt werden.

Der Hauptteil des Tragsystems besteht immer aus einem tragenden Kern, der aus Massivholz oder Holzwerkstoffen gebildet wird. Die Anwendung erfolgt ausschliesslich als flächig wirkendes Tragsystem. Die Lastabtragung erfolgt deshalb über Scheiben (Abb. b9 im Kapitel b1 «Systemübersicht»). Eine weitere Gemeinsamkeit der Konstruktionen innerhalb der Massivholzbauweise ist, dass die Dämmung von aussen auf das Tragwerk, als Aussendämmsystem (siehe Kapitel c2 «Anordnung und Aufbau», u. a. Abb. c43) aufgebracht wird. Die Produkte werden mehrheitlich firmenspezifisch unter einem Produktenamen hergestellt und vertrieben. Auf dem Markt sind zahlreiche Produkte zu finden, die sich deutlich unterscheiden.

b192 b192 Tragwerk in Massivholzbauweise, Chapelle de Saint-Loup, Pompaples, CH

b193

Der traditionelle Blockbau verwendet horizontal aufeinander gelegte Hölzer aus massivem Fichten- oder Tannenholz und gehört so durchaus in die Gruppe «Massivholzbau». Er kann sogar als Ursprung des «Massivholzbaues» bezeichnet werden. In der Fachwelt wird jedoch heute unter diesem Begriff eine neue Holzbauweise verstanden, deren industriell hergestellten Bauteile, ingenieurtechnische Betrachtungsweise und konstruktive Prinzipien, aber auch deren gestalterische Aussage mit dem althergebrachten Blockbau keine Gemeinsamkeiten aufweist. In diesem Zusammenhang stellt sich auch die Frage, wie gross der massive Anteil eines Systems sein muss, um dieses dem Massivholzbau zuzuordnen? Für beplankte Wandsysteme mit einem stabförmigen Traggerippe stellt sich diese Frage nicht, denn diese sind dem Rahmenbau zuzuordnen. Aber es gibt doch eine Anzahl von Systemen, die aus einem beträchtlichen Anteil Massivholz bestehen, im Kern aber Hohlräume aufweisen. Sofern diese Systeme einen genügend grossen massiven Anteil aufweisen, statisch im Grundsatz als Platte oder Scheibe wirken, die begrenzenden Aussenflächen der Tragwerksebene durch eng angeordnete Stege verbunden sind (Kastensysteme), sind sie auch dem Massivholzbau zuzuordnen. Voraussetzung ist, dass der Massivanteil mindestens 50 Prozent der Tragkonstruktion beträgt. Vollquerschnitte, zusammengesetzte Querschnitte Nachstehend sind die Konstruktionsarten Vollquerschnitte (Kapitel b8 20) und zusammengesetzte Querschnitte (Kapitel b8 30) getrennt beschrieben. Die ohne Hohlräume gefertigten Vollquerschnitte werden meistens als grossformatige Flächenelemente hergestellt. Sie entsprechen dem Konstruktionsprinzip Elemente im Raum- oder Grundrissmass (siehe unter Kapitel b2 20 «Bauprinzipien», Abb. b17). Die zusammengesetztenQuerschnitte weisen in sich abgeschlossene Hohlräume auf. Zusammengesetzte Querschnitte entsprechen eher dem Prinzip «Elemente im Rastermass» (Abb. b16) oder auch «Kleinmodule im Rastermass» (Abb. b15).

Allerdings können diese Zuteilungen durchaus fliessend sein. Diese Aussage bezieht sich neben der Frage der Querschnitte der Bauteile (Vollquerschnitt oder zusammengesetzter Querschnitt) insbesondere auf die Formate der Elemente. Letztlich können auch Bauteile aus zusammengesetzten Querschnitten mit einer Produktionsbreite von 1000 oder 1250 Millimetern Breite im Werk oder in der Holzbauunternehmung als Flächenelemente gefertigt werden, die sich über eine ganze Raum- oder Hausbreite erstrecken. Die Merkmale des Massivholzbaus – Tragwerksschicht aus einer massiven, flächig wirkenden Platte – Massivanteil ist mindestens 50 Prozent der in sich geschlossenen Tragwerksschicht – Grossformatige Flächenelemente oder kleinformatige Bauteile bilden das flächig wirkende Tragsystem – Einlagige, genagelte oder gedübelte sowie mehrlagige, quer oder kreuzweise verleimte oder gedübelte Systeme – Meistens stockwerkweiser Aufbau; jedoch auch mit durchlaufenden Wänden und mit eingehängten Decken möglich – Hohe und effiziente Lastabtragung – Gebäudeaussteifung erfolgt durch das Flächentragwerk – Die quer- oder kreuzverleimten Systeme sind sehr massstabil – Reduzierte Bauteilschichten weil Tragwerk, Raumbildung, Dichtigkeitsebene usw., je nach System, allein durch die massiven Tragwerkselemente gebildet werden – Massivholzbauteile nehmen Feuchte aus der Raumluft auf, speichern diese, geben sie in trockenen Perioden wieder ab – Die verschiedenen Konstruktionsarten und Systeme sind meistens produktbezogen auf Hersteller ausgerichtet Mehrgeschossiges Bauen mit Massivholzbau – Gut geeignet – Verschiedene Systeme, insbesondere quer- oder kreuzweise verleimte Vollquerschnitte sind für hohe Lasten geeignet – Setzungsunempfindliches statisches System wählen – Frühzeitiger Einbezug eines spezialisierten Tragwerkplaners notwendig – Gebäudeentwurf und Konstruktionssystem sind frühzeitig aufeinander abzustimmen

b193 Mehrschichtige Platten aus massivem Holz

112

113

b8

Massivholzbau

b8 20 Vollquerschnitte b8 21 Systemübersicht Vollquerschnitte werden meistens als grossformatige Flächenelemente hergestellt. Die Vielfalt der Systeme ist in den Abbildungen b194 bis b199 in einer Übersicht dargestellt. Die gebräuchlichsten werden in Kapitel b8 26 «Systembeispiele» einzeln beschrieben. Je nach Produkt und Hersteller wird zwischen einlagig oder kreuzweise verleimten, gedübelten oder genagelten, ein- oder mehrschichtigen Querschnitten unterschieden. Als Rohmaterial kommen Lamellen aus Nadelholz (Fichte, Tanne) zum Einsatz. Alternativ dazu können die grossformatigen Bauteile aus Holzwerkstoffen (Spanplatte, OSB-Platten usw.) bestehen. Im Werk werden die Platten

b194

wandweise inklusive der Öffnungen für Fenster und Türen passgenau und montagefertig abgebunden. Auch die Decken können im selben System und der gleichen Vorgehensweise erstellt werden, oder sie werden mit anderen Konstruktionen kombiniert. Die Fertigungsstufe oder der Montagezustand kann in Bezug auf den Vorfertigungsgrad unterschiedlich sein. Diese unterschiedlichen Fertigungsstufen sind im Kapitel b2 30 beschrieben. Auf der Baustelle werden die Platten entsprechend dem Montagevorgang des Rahmenbaues zum Rohbau montiert. Je nach Ausbaustufe können mit den Tragelementen bereits Teile des Ausbaues angeliefert und montiert werden.

b195 b194 bis b199 Übersicht Vollquerschnitte, grossformatige Flächentragwerke; weitere Illustrationen unter Kapitel b8 26 «Systembeispiele»

b196 b194 Kreuzweise verleimt, Brettsperrholz b195 Einlagig gedübelt, Brettstapel b196 Einlagig genagelt, Brettstapel

b8 22 Konstruktionsteile und Wandaufbau Das flächige Massivholzbauteil übernimmt die Funktion des Tragwerkes und der Raumbildung. Die aus ein, drei, fünf oder mehr Lagen bestehenden Grosstafeln können auf der Innenseite des Bauteiles sichtbar belassen werden oder bekleidet werden. Für Elektroinstallationen ist eine Ausfräsung in der Konstruktion oder eine Installationsebene mit einem Lattenrost (40 bis 60 Millimeter; inklusive Bekleidung werden für Elektrodosen 60 Millimeter benötigt) vorzusehen. Wie bei jedem Aussenwandaufbau ist der Diffusionswiderstand der inneren Schichten auf den der äusseren abzustimmen, wobei die massiven Holzelemente Feuchte aus der Raumluft aufnehmen, speichern und auch wieder abgeben können. Im Normalfall erübrigen sich Dampfbremsen aus Kunststof-

b197

fen. Die Forderung nach genügend luftdichter Konstruktion wird je nach verwendetem Konstruktionssystem (Abb. b194 bis b199), aber auch je nach Wandaufbau unterschiedlich erfüllt. Während die Systeme in Abbildung b194 und b199 je nach Produkt und Anzahl Lagen (produkt- und firmenspezifische Abklärungen nötig) bereits in der Fläche eine genügende dichte Konstruktion bilden, bedingen die restlichen Systeme separate Luftdichtigkeitsschichten. Diese können entweder durch eine flächige, kompakte innere Wandbekleidung, durch eine für die Stabilisierung benötigte Holzwerkstoff-Platte (beispielsweise bei den Systemen nach Abb. b195 und b196) oder eine separate Luftdichtigkeitsschicht erreicht werden. Wie bei allen Bausystemen sind die Anschlüsse Wand-Sockel, Wand-Decke, Wand-Dach und auch die Anschlüsse

b198

b199

b197 Einlagig verleimt, Brettschichtholz, Leimholz b198 Kreuzweise gedübelt b199 Holzwerkstoffe, Flachpressplatten (Spanplatte), Grobspanplatten (OSB)

114

115

b8

Massivholzbau

an die durchdringenden Bauteile wie Fenster, Türen, Kamine usw. in Bezug auf die Luftdichtigkeit speziell zu betrachten. Die Wärmedämmung kommt auf der Aussenseite des flächigen Massivholzbauteiles zu liegen. Sie kann in ihrer Stärke je nach Anforderung an den Wärmeschutz variieren. Mit einer aussen liegenden, durchgehenden Wärmedämmung werden Wärmebrücken weitgehend vermieden. Je nach Fassadenaufbau können mineralische Putze zur Anwendung gelangen, oder es wird ein hinterlüfteter Fassadenaufbau gewählt.

b8 23 Schwind- und Quelleigenschaften Kreuzweise verleimte (Systeme in Abb. b194 und in den Abb. b211 bis b218) oder auch, jedoch in geringerer Form, gedübelte Platten (Systeme in Abb. b198 und in den Abb. b228 bis b235) haben den Vorteil, dank der Queranordnung der Brettschichten in beide Plattenrichtungen geringe Schwind- und Quellmasse aufzuweisen. Sie sind damit ausserordentlich massstabil. Bei einlagigen Vollholzplatten (Systeme in den Abb. b195, b196 und b197) ist dem Schwind- und Quellverhalten jedoch eine grössere Beachtung zu schenken. Mögliche Querschnittsänderungen infolge Feuchteinwirkung sind bei nicht kreuzweise angeordneten Schichten konstruktiv (zum Beispiel durch Schwind- und Quellfugen bei den Elementstössen) zu berücksichtigen. Die Holzfeuchte der Bauteile hat

3

1

2

b200 b200 Konstruktionsteile des Massivholzbaus, Vollquerschnitte (grossformatige Flächentragwerke)

1 Wandplatte oder Wandelement (evtl. mit Fuss- und Kopfschwelle; die meisten Systeme benötigen keine Schwellen) 2 Setzholz, Verbindungsstück 3 Deckenplatte, Deckenelement

b201

b202

beim Einbau der sich später einstellenden Ausgleichsfeuchte zu entsprechen. Im Wohnungsbau entspricht dies einer Einbau-Holzfeuchte von circa 12 ± 2 Prozent. Bei Brettstapeldecken wird die Einbaufeuchte in der Regel etwas höher gewählt (bis maximal 18 Prozent). Das einzelne Brett quillt dann infolge allfälliger Baufeuchte nicht, kann aber im Laufe des Trocknungsprozesses unabhängig vom ganzen Element trocknen. Die so entstehende Dimensionsänderung wirkt sich nur auf das einzelne Brett aus und hat auf die Gesamtkonstruktion, sofern die nötigen Schwind- und Quellfugen angeordnet sind, keinen Einfluss. b8 24 Tragverhalten Die Lasten werden über die plattenförmigen Elemente in die Fundamente geleitet. Die Dicke der Platte wird durch die aufzunehmende Last und die Knicklänge bestimmt. Bei einer Geschosshöhe von 2.4 Metern und einer geometrischen Schlankheit von λ=150 ergibt dies eine minimale Stärke von 55 Millimetern. Abhängig von der Knicklänge und der Belastung betragen die Plattendicken der Wände üblicherweise zwischen 60 und 120 Millimetern. Punktuell auftretende Lasten, zum Beispiel aus Dach- oder Deckenträgern,

b203

b204

b201 Wandaufbau, hinterlüftete Fassade b202 Wandaufbau, Kompaktfassade

b203 Brettsperrholzplatten, Furnierschichtholzplatten, mehrschichtige Massivholzplatten oder auch OSB-Platten können in beiden Richtungen tragen, jedoch wird zwischen einer Haupt- und Nebentragrichtung unterschieden (abhängig von der Lage der Schichten). Weitere Angaben durch die Hersteller

116

b205

werden je nach Konstruktionssystem über zusätzliche Stützen abgetragen. Diese werden mit den Wandplatten statisch verbunden. Grossformatige, kreuzweise verleimte Platten (Brettsperrholz und einige andere Platten mit Querausrichtung wie beispielsweise Furnierschichtholzplatten) haben eine Scheibenwirkung und können Horizontallasten aufnehmen. Zusätzliche Verbände werden so überflüssig. Dank der Querverleimung können die Platten auch in horizontaler Lage in beiden Richtungen tragen, stehend angeordnete Platten können auch frei tragend ausgeführt werden (vergleiche Abb. b203 und b204). Einlagige Systeme wie Brettstapel können nur mit entsprechenden Verbindungen oder mit Beplankungen zur Aufnahme von Schubkräften eingesetzt werden. Die Bauten, Bauteile und Details sind durch erfahrene Tragwerksplaner zu berechnen und zu konstruieren. Die Herstellerangaben sind in jedem Falle zu berücksichtigen.

b204 Brettstapel oder Brettschichtholz ist nur in einer Richtung tragend. In Tragrichtung sind diese Systeme jedoch leistungsfähiger als beidseitig gerichtete Systeme.

117

b205 Montage Massivholzbau: grossflächige Vollquerschnittplatten

13 14 15 16

b8

Massivholzbau

5

b8 25 Anwendung Gebäude aus grossformatigen Flächenelementen sind einfach und effizient zu erstellen. Im Gegensatz zu anderen Bausystemen lässt sich die Anzahl der Schichten minimieren. Das System unterliegt keinen Einschränkungen aus Modulen oder Rastern. Je nach Hersteller kommen unterschiedliche Ausführungen zur Anwendung. Die wichtigsten sind nachstehend nach Hauptgruppen beschrieben. Die Namen und Adressen der Hersteller sind über die nationalen Holzförderinstitute [101, 102, 103] oder andere Stellen [104] zu finden.

9 8 7

10 11 12

5 4 6 3 5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Mörtelbett, Abdichtung, Sperrschicht Fensterbank Faltlamellenstoren, Storenkasten Innere Bekleidung Massivholzbau, Tragwerk Dampfbremse, Luftdichtung (je nach Schicht 5, Bauteilfugen luftdicht ergänzt, oder vollflächig verlegt) Dämmung Dämmschutzschicht, Zusatzdämmung Äussere Bekleidung, hinterlüftet Trittschalldämmung Zementestrich oder Trockenaufbau Gehbelag Dämmung Unterdach, Zusatzdämmung Konterlattung, Durchlüftung Deckung

2 1

b206 b206 Konstruktionsschnitt: Massivholzbau mit Anschluss Fensteröffnung, Geschossdecke und Dach

b207

b209

b208 b207 und b208 Wohnanlage in Massivholzbauweise, Meran, I

b210 b209 Wohnhaus in Massivholzbauweise, Au, A

118

b210 Wohn- und Geschäftshaus in Massivholzbauweise, Schenna, I

119

b8

Massivholzbau

b211

b8 26 Systembeispiele Brettsperrholz Brettsperrholz besteht aus mehreren Lagen kreuzweise verleimter Brettlagen. Aufgrund der Absperrwirkung der symmetrisch aufgebauten Lagen sind die Elemente sehr formstabil. Ausgangsprodukte sind Bretter aus Fichte oder Tanne. Durch kreuzweise Anordnung der Bretter ergeben sich Flächentragelemente, die in beiden Richtungen tragen können. Dabei wird zwischen einer Haupttragund einer Nebentragrichtung unterschieden. Neben der Bezeichnung Brettsperrholz werden auch die Begriffe «Kreuzlagenholz», «Grossformatplatten», «Blockholz» usw. für die kreuzweise Verleimung von Brettern zu grossen Platten verwendet. Allerdings sind diese Begriffe und Konstruktionsarten nicht genau definiert. Sie können auch nicht ohne weiteres dem Oberbegriff Brettsperrholz zugeordnet werden. Die verschiedenen Produkte sind deshalb einzeln ingenieurtechnisch zu beurteilen und auf die jeweilige Bauaufgabe abzustimmen. Die übliche Dicke der Brettsperrholzplatten beträgt (je nach Hersteller) 50 bis 300 Millimeter.

b212

Die Namen und Adressen der Hersteller sind über die nationalen Holzförderinstitute [101, 102, 103] oder über andere Stellen [104] zu finden.

b213 b211 Grossformatige Platten, Brettsperrholz

b212 Montage

b213 Anwendungsbeispiel Brettsperrholz, Städtischer Kindergarten in Heilbronn, D

b214

3 1

1 8 7 10

10 1

6

1 2 3

5 4

10

5 6 7 8 b215

b217

3

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3

2

7

2

1

6

1

5

8

4

7 6

10

3

5 4

9

10

5 6 7 8 b216

b218

b214 Systemskizze Brettsperrholz b215 bis b218 Aufbauten und Anschlüsse Brettsperrholz b215 Horizontalschnitt, Aussenwand-Innenwand b216 Horizontalschnitt, Aussenwand-Aussenwand b217 Vertikalschnitt, Aussenwand-Decke b218 Vertikalschnitt, Sockel

1 2 3 4

Brettsperrholz, Tragkonstruktion Lattenrost, Installationsraum Innere Bekleidung Luftdichtung, Bauteilfugen luftdicht ergänzt, je nach Produkt (Schicht 1) vollflächige Verlegung notwendig 5 Dämmung mit Distanzlattung 6 Dämmschutzschicht, Zusatzdämmung 7 Hinterlüftung

120

121

8 Äussere Bekleidung 9 Mörtelbett, Sperrschicht 10 Verbindung, Verankerung

b8

Massivholzbau

b219

Brettstapel Brettstapelelemente bestehen aus hochkant gestellten Brettern (Holzlamellen), die meistens ungestossen über die gesamte Elementlänge durchlaufen. Die Bretter lassen sich auch durch Keilzinkung in der Länge verbinden und ergeben so grössere Formate. Die Dicken der Lamellen betragen zwischen 20 und 50 Millimeter. Zur Übertragung der Schubkräfte in Querrichtung und zur Verteilung von Einzellasten sind die Lamellen untereinander mit Nägeln oder Stabdübeln aus Hartholz verbunden. Dadurch ergibt sich eine Homogenisierung des flächenbildenden Elementes. Brettstapelemente sind in verschiedenen Oberflächenqualitäten und Profilierungen lieferbar. Übliche Dicken der Brettstapelelemente sind (je nach Hersteller) 80 bis 240 Millimeter. Grundsätzlich sind Brettstapelelemente nicht an bestimmte Produkte oder Hersteller gebunden. Sie können, die entsprechende Einrichtung und Fachwissen vorausgesetzt, durch verschiedene Holzbauunternehmen hergestellt werden. In den letzten Jahren haben sich jedoch Markenprodukte etabliert. Die Namen und Adressen der Hersteller sind über die nationalen Holzförderinstitute [101, 102, 103] oder über andere Stellen [104] zu finden.

b220

b221 b219 Querschnitt Brettstapel

b220 Brettstapelbauweise im Rohbau

b221 Anwendungsbeispiel, Brettstapel, Val Roseg, CH

b222

b223

4

2

3

1

2

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1 12

12 1

1 2 3 4

9 8 7 6

11 12 6 7 8 9 b224

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5 1

1 2 11 12 10

12

6 7 8 9

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b227

b222 Systemskizze Brettstapel gedübelt b223 Systemskizze Brettstapel genagelt b224 bis b227 Aufbauten und Anschlüsse Brettstapel b224 Horizontalschnitt, Aussenwand-Innenwand b225 Horizontalschnitt, Aussenwand-Aussenwand b226 Vertikalschnitt, Aussenwand-Decke

b227 Vertikalschnitt, Sockel 1 Brettstapel, Tragkonstruktion 2 Statisch wirksame Beplankung, Luftdichtung (Bauteilfugen luftdicht ergänzt), Dampfbremse (zum Beispiel OSB-Platte) 3 Lattenrost, Installationsraum 4 Innere Bekleidung 5 Innere Bekleidung, statisch wirksame

122

123

Beplankung, Dampfbremse, Luftdichtung 6 Dämmung mit Distanzlattung 7 Dämmschutzschicht, Zusatzdämung 8 Hinterlüftung 9 Äussere Bekleidung 10 Mörtelbett, Abdichtung, Sperrschicht 11 Kopfschwelle 12 Verbindung, Verankerung

b8

Massivholzbau

b228

Kreuzweise gedübelt Gedübelte Vollholzemente bestehen aus einem rund 60 bis 80 Millimeter dicken Kern aus stehenden Bohlen, an die beidseitig mehrere Lagen Nadelholzbretter von 20 bis 50 Millimetern Dicke horizontal, vertikal und diagonal gedübelt werden. Durch die kreuzweise, zum Teil diagonale Anordnung der Brettschichten lassen sich diese Elemente auch zur Stabilisierung heranziehen. Diesbezüglich sind die Herstellerangaben zu beachten. Gedübelte Vollholzelemente kommen vorwiegend für Wände zur Anwendung. Nebst den gedübelten Grundelementen besteht der weitere Wandaufbau aus einer aussenseitig angeordneten Dämmschichtebene und einer Fassadenbekleidung. Weil beim beschriebenen System insbesondere das Holz zur Erbringung des Wärmeund Schallschutzes herangezogen wird, sind die Elemente deutlich dicker als bei den anderen Systemen. In der Anwendung liegt die Dicke des Grundelementes im Bereich von 150 bis 400 Millimetern. Dieses wird mit Holzfaserplatten ergänzt. Ein alternativer Aufbau ergibt sich mit dem Grundelement 150 oder 250 Millimeter, Holzfaserplatten 80 bis 160 Millimeter, Lattung 30 Millimeter und äussere Bekleidung 25 Millimeter. Die einzelnen Brettschichten sind untereinander zu wenig luftdicht. Deshalb ist für die Luftdichtigkeit eine separate Schicht notwendig. Auf der inneren Seite können die Oberflächen sichtbar belassen werden, oder es werden Massivholzschalungen oder auch flächige Bekleidungsschichten mit den dazu gehörenden Lattenrosten und Befestigungsmitteln angebracht. Die Hersteller gedübelter Vollholzelemente verwenden bei der Herstellung der gedübelten Elemente weder Leim noch Metalle oder sonstige «nicht natürliche» Verbindungsmittel. Zumindest versuchen sie solche auf ein absolutes Minimum zu beschränken. Entsprechend dieser Philosophie sind auch die Materialien für den weiteren Ausbau ausgewählt. Dämmungen aus Holzfaserdämmstoffen und Massivholzschalungen bilden in der Regel die weiteren Materialen für die Bauteile.

b229

Die Namen und Adressen der Hersteller sind über die nationalen Holzförderinstitute [101, 102, 103] oder über andere Stellen [104] zu finden.

b230 b228 Querschnitt, kreuzweise gedübelt (holz 100)

b229 Montage

b230 Anwendungsbeispiel: Die Oberflächen der Wände können innen sichtbar belassen werden. Hotel Seiser Alm, Bozen, I

b231

2

1

1

7 8 6

7 1

5 4 3

1 3 4 5 6 b232

b234

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3

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7 8

7 1 9

3 4 5 6 b233

b235

b231 Systemskizze kreuzweise gedübelt b232 bis b235 Aufbauten und Anschlüsse, kreuzweise gedübelt b232 Horizontalschnitt, Aussenwand-Innenwand b233 Horizontalschnitt, Aussenwand-Aussenwand b234 Vertikalschnitt, Aussenwand-Decke

b235 Vertikalschnitt, Sockel 1 Tragkonstruktion (zum Beispiel holz 100, Appenzellerholz) 2 Innere Bekleidung 3 Luftdichtigkeitsschicht 4 Zusatzdämmung

124

125

5 Hinterlüftung, je nach Hersteller und Wandaufbau wird auf die Hinterlüftung verzichtet 6 Äussere Bekleidung 7 Verbindung, Verankerung 8 Bodenaufbau 9 Mörtelbett, Abdichtung, Sperrschicht

b8

Massivholzbau

b236

Holzwerkstoffe Tragende und aussteifende Wandbauteile lassen sich aus ein- oder mehrschichtig verleimten Flachpressplatten oder OSB-Platten herstellen. Durch eingearbeitete Federn oder über Falzausbildungen können grossflächige, geschosshohe Wandelemente erzeugt werden. Die übliche Dicke bei Flachpressplatten (Homogen 80) beträgt 80 Millimeter. Einzelne OSB-Platten mit 25 Millimeter Dicke werden zu einem massiven, mindestens drei- bis maximal zehnschichtigen Bauteil vollflächig zusammengeklebt. Die minimale Dicke beträgt bei OSB-Platten somit 75, die maximale Dicke 250 Millimeter. Bei Verwendung von Flachpressplatten wie auch von OSB-Platten wird aussen liegend der weitere Aussenwandaufbau mit Wärmeund Witterungsschutz aufgebracht. Zur Anwendung kommen direkt aufgebrachte Wärmedämmverbundsysteme oder vorgehängte, hinterlüftete Fassadenaufbauten. Auf der inneren Bauteiloberfläche lassen sich die Wände oder Decken tapezieren, streichen oder auch mit Fliesen usw. belegen. Für die Installationen werden in den Platten werkseitig Kabelkanäle vorbereitet, oder die Leitungen sind in separaten Installationsschächten verlegt.

b237

Die Namen und Adressen der Hersteller sind über die nationalen Holzförderinstitute [101, 102, 103] oder über andere Stellen [104] zu finden.

b238 b236 Querschnitt Holzwerkstoffe, Spanplatte

b237 Montage Holzwerkstoffplatten

b238 Anwendungsbeispiel: Wohnhaus, Tragwerk mit Holzwerkstoffen, Cham, CH

b239

1 9 2

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2 3 4 5 6 b240

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1 10

3 4 5 6 b241

b243

b239 Systemskizze Holzwerkstoffe, Flachpressplatten (Spanplatte, Homogen 80), Grobspanplatte (OSB, Magnum Board) b240 bis b243 Aufbauten und Anschlüsse, Holzwerkstoffplatten b240 Horizontalschnitt, Aussenwand-Innenwand b241 Horizontalschnitt, Aussenwand-Aussenwand b242 Vertikalschnitt, Aussenwand-Decke

b243 Vertikalschnitt, Sockel 1 Tragkonstruktion, zum Beispiel Homogen 80 (Spanplatte), Magnum Board (OSB-Platte) 2 Innere Bekleidung 3 Dämmung 4 Dämmschutzschicht, Zusatzdämmung (nicht aufgeführt)

126

127

5 6 7 8 9

Hinterlüftung Äussere Bekleidung Fussschwelle Verbindung, Verankerung Luftdichtigkeitsschicht (Bauteilfugen luftdicht ergänzt) 10 Mörtelbett, Abdichtung, Sperrschicht 11 Bodenaufbau

b8

Massivholzbau

b8 30 Zusammengesetzte Querschnitte b8 31 Systemübersicht Das Holz ist dort einzusetzen, wo es nach statischen oder konstruktiven Erfordernissen effizient zu nutzen ist. Diese Überlegung führte dazu, zusammengesetzte Massivholzbauteile aus Brettern, Stegen, Leisten oder Lamellen zu entwickeln. Drei Systeme sind in den Abbildungen b244 bis b246 in einer Übersicht dargestellt, zwei davon werden im Kapitel b8 36 einzeln beschrieben. Die einzelnen Konstruktionsteile aus Holz sind unterschiedlich stark beansprucht. Dementsprechend ist auch die horizontale oder vertikale Ausrichtung und Abmessung unterschiedlich. Die Verbindung der einzelnen Teile erfolgt in der Regel über eine

b244

b245

Verklebung. Derartig zusammengefügte Elemente sind sehr massstabil und lassen sich, bezogen auf die Lastabtragung, schlank halten. Die Stabilisierung erfolgt je nach Anbieter durch die Elemente selbst, oder es werden zusätzliche Bekleidungen oder Aussteifungsrippen angeordnet. Die entstehenden Hohlräume dienen für die Wärmedämmung oder für das Verlegen von Installationen für die Haustechnik.

b246 b244 bis b246 Übersicht zusammengesetzte Querschnitte b244 Auf Abstand querverleimt (Lignotrend), weitere Illustrationen unter Kapitel b8 36 «Systembeispiele» b245 Holzmodul-Stecksystem (Steko), weitere Illustrationen unter Kapitel b8 36 «Systembeispiele» b246 Holzbohlen in Nut und Kamm (Ligno Swiss)

b8 32 Konstruktionsteile und Wandaufbau Das Massivholzbauteil (Module oder Elemente) übernimmt gleichzeitig die Funktionen als Tragwerk und der Raumbildung. Die Innenseite des Bauteiles kann bekleidet werden oder sichtbar belassen bleiben. Für die Installationsleitungen der Haustechnik, insbesondere für die Elektroinstallationen, lassen sich die Hohlräume der Bauteilelemente nutzen. Je nach Produkt dienen diese Hohlräume auch zur Aufnahme der Dämmmaterialien für den Wärme- oder Schallschutz. In Kombination mit dieser Dämmung kann dann die Aussendämmung reduziert bleiben. Bei anderen Produkten wird der Wärmeschutz, wie bei den Vollquerschnittsystemen (Kapitel b8 20), allein durch die Aussendämmung erbracht. Diese kann in ihrer Stärke je nach Anforderung an den

Wärmeschutz variieren. Durch die aussen liegende, durchgehende Wärmedämmung bleiben Wärmebrücken weitgehend vermieden. In Abstimmung des Fassadenaufbaues können mineralische Putze zur Anwendung gelangen, oder es wird ein hinterlüfteter Fassadenaufbau gewählt. Der Diffusionswiderstand der inneren Schichten ist auf den gesamten Wandaufbau abzustimmen. Dabei können die massiven Holzelemente, auch in Kombination mit abgestimmten Dämmstoffen, Feuchte aus der Raumluft aufnehmen, speichern und auch wieder abgeben. Dampfbremsen aus Kunststoffen erübrigen sich normalerweise im Massivholzbau. Die Forderung nach einer genügend luftdichten Konstruktion wird je nach verwendetem Konstruktionssystem, aber auch je nach Wandaufbau unterschiedlich

5

3

3 4

4

1 2 b247 b247 Konstruktionsteile des Massivholzbaus, zusammengesetzte Querschnitte 1 Schwelle 2 Kleinformatige Module oder raumhohe Elemente 3 Sturzelemente 4 Einbinder 5 Deckenelement

128

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17 18 19 20

b8

Massivholzbau

14 15 16 10

erfüllt. Während einzelne Systeme bereits in der Fläche und deren Fugenausbildung eine genügend dichte Konstruktion bilden, bedingen andere Systeme separate Luftdichtigkeitsebenen. Dies lässt sich entweder durch eine flächige, kompakte innere oder äussere Wandbekleidung, durch Stabilisierungsplatten, kompakte Dämmstoffsysteme oder durch eine separate Luftdichtigkeitsschicht be-

9

8 7 6

11 12 13

5 4

3

b248

b249

1 Mörtelbett, Abdichtung, Feuchtesperre 2 Fensterbank 3 Faltlamellenstoren, Storenkasten 4 Schwelle, Tragwerk 5 Module (gedämmt), Tragwerk 6 Luftdichtigkeitsschicht, Dampfbremse 7 Dämmung 8 Dämmschutzschicht 9 Hinterlüftung 10 Äussere Bekleidung 11 Deckentragwerk 12 Trittschalldämmung 13 Bodenaufbau, Gehbelag 14 Deckenbekleidung 15 Lattenrost, Installationsraum 16 Luftdichtung, Dampfbremse 17 Dämmung 18 Unterdach, evtl. Zusatzdämmung

19 Konterlattung, Durchlüftung 20 Deckung

2 1

b250 b248 Wandaufbau, hinterlüftete Fassade

b249 Wandaufbau, Kompaktfassade

b250 Konstruktionsschnitt: Massivholzbau (zusammengesetzte Querschnitte) mit Anschluss Fensteröffnung, Geschossdecke und Dach

einwirkung zu erwarten. Diese Verformungen sind konstruktiv zu berücksichtigen. b8 34 Tragverhalten Die einzelnen Elemente bilden zusammen mit deren Verbindungen untereinander und mit den systembezogenen Randbalken Scheiben. Diese können vertikale wie auch horizontale Lasten aufnehmen. Die Lasten werden über diese Scheiben in das Fundament geleitet. Das Knicken wird durch Stabilisierungen (Steg, Schale, Stabilisierungslatten usw.) verhindert. Höhere Einzellasten, zum Beispiel aus Dachträgern (hohe Schneelasten), werden je nach System über zusätzlichen Stützen abgetragen. Diese lassen sich flächenbündig ins Wandsystem integrieren. Die nach Herstellerangaben verbundenen Bauteilelemente haben eine Scheibenwirkung, welche die auftretenden Horizontallasten aufnehmen kann. Zusätzliche Streben sind in der Regel nicht erforderlich. Die Bauteile und Details sind durch einen Tragwerksplaner zu bemessen, zu berechnen und entsprechend auszuführen.

b251

b252

werkstelligen. Wie bei allen Bausystemen sind die Anschlüsse Wand-Sockel, Wand-Decke, Wand-Dach und auch die Anschlüsse an die durchdringenden Bauteile wie Fenster, Türen, Kamine usw. in Bezug auf die Luftdichtigkeit speziell zu betrachten. Zur genauen Bestimmung der Schichtaufbauten sind die Herstellerangaben zu beachten. b8 33 Schwind- und Quelleigenschaften Kreuzweise verleimte Elemente sind dank ihrer Querverleimung äusserst massstabil. Spezielle Vorkehrungen sind, ausser Witterungs- und Feuchteschutz, während Transport und Bauphase deshalb kaum notwendig. Bei nicht kreuzweise angeordneten Systemen sind jedoch Querschnittsänderungen infolge von Feuchtb251 Montage Kleinmodule (Steko)

b8 35 Anwendung Die hier beschriebenen Bausysteme werden ausschliesslich produktbezogen hergestellt und unter einem geschützten Markennamen vertrieben. Die Systeme kommen hauptsächlich im Wohnungsbau – im Einfamilienhaus wie auch im Mehrfamilienhaus – zur Anwendung. Auch für die Nutzungen Büro- und Verwaltungsbau, Industrie- und Gewerbebau sowie im öffentlichen Bau sind diese Produkte durchaus häufig zu finden. Die Hersteller solcher Systeme müssen in den meisten Ländern über eine bauaufsichtliche Zulassung verfügen. Die Anwendung erfolgt im System, das heisst, nicht nur die Funktion des Tragens und Raumbildens steht im Vordergrund, sondern auch die Kriterien der Dämmung, Dichtigkeit, Haustechnik, Integration der weiteren Bauteile wie Fenster und Türen usw. werden innerhalb des Systems erfüllt. Auf diese Weise ist ein durchgehendes Konzept gewährleistet. Die bekanntesten Systeme sind nachstehend in Hauptgruppen zusammengefasst beschrieben. Die Namen und Adressen der Hersteller sind über die nationalen Holzförderinstitute [101, 102, 103] oder über andere Stellen [104] zu finden.

b252 Montage Wandelemente (Lignotrend)

130

131

b8

Massivholzbau

b253

b8 36 Systembeispiele Auf Abstand querverleimt Die Elemente bestehen aus kreuzweise angeordneten, verleimten Brettlagen. In den einzelnen Schichten werden die Bretter in Abstand zueinander positioniert. So entstehen aufeinander abgestimmte Hohlräume, welche Platz für die Installation wie auch für Dämmstoffe und akustisch wirksame Absorbermaterialien bieten. Derartige Elemente werden als Wände wie auch als Decken- und Dachelemente angeboten. Dank der Querverleimung sind die Bauteile sehr massstabil. Der Übergang der Wand zu den horizontalen Tragelementen erfolgt durch systemeigene Abschlussteile (Schwellen und Einbinder). Die innere Seite der Bauteilebene wird bei den Wandelementen mit den üblichen Bekleidungsmaterialien beplankt. Je nach Elementtyp kann sie auch sichtbar belassen werden. Die Decken können sichtbar belassen oder ebenfalls bekleidet sein. Der weitere Wandaufbau erfolgt wie bei den meisten anderen Massivholzbausystemen von aussen. Aufgebracht werden also eine an den Wärmeschutz angepasste Aussendämmung, eine Hinterlüftung und eine Fassadenbekleidung. Alternativ dazu können Wärmedämmverbundsysteme (sogenannte Kompaktfassaden) aufgebracht werden. Zwischen Massivholzelement und Aussendämmung kommt die diffusionsoffene, jedoch luftdichte Ebene (Luftdichtung), zu liegen. Sowohl für Decken, Dächer wie Wände gibt es eine Vielzahl von Elementtypen und Konstruktionsaufbaumöglichkeiten.

b254

Die Namen und Adressen der Hersteller sind über die nationalen Holzförderinstitute [101, 102, 103] oder über weitere Stellen [104] zu finden.

b255 b253 Querschnitt, auf Abstand querverleimt (Lignotrend)

b254 Montage Wände

b255 Anwendungsbeispiel: Zweifamilienhaus, München, D

b256

3 2

2

1

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9 10 1 12 8 7

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1 2 3

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b260

b256 Systemskizze, auf Abstand querverleimt b257 bis b260 Aufbauten und Anschlüsse, auf Abstand querverleimt b257 Horizontalschnitt, Aussenwand-Innenwand b258 Horizontalschnitt, Aussenwand-Aussenwand b259 Vertikalschnitt, Aussenwand-Decke b260 Vertikalschnitt, Sockel

1 2 3 4 5 6 7 8

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Tragkonstruktion Innere Bekleidung Luftdichtung, Dampfbremse Dämmung Dämmung, Kompaktfassade Dämmschutzschicht, Zusatzdämmung (nicht aufgeführt) Hinterlüftung Äussere Bekleidung

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9 10 11 12

Passstücke Verbindung, Verankerung Abdichtung, Sperrschicht Bodenaufbau

b8

Massivholzbau

b261

Holzmodul-Stecksystem Kleinformatige, industriell gefertigte Module aus massivem Holz bilden die Grundelemente für dieses neuartige, jedoch schon weit entwickelte und erprobte System, welches nach den Grundsätzen eines Baukastens funktioniert. Die handlichen Module lassen sich dank eines speziellen Verbunds im Verband und im Rastermass zusammenstecken. Damit entstehen tragende Aussen- und Innenwände. Die aufeinander abgestimmten Bauteile Schwelle, Module, Einbinder und Öffnungsabschlüsse für marktübliche Fenster und Türen ergeben ein in sich abgestimmtes Bausystem. Mit den Holzmodulen wird der Rohbau des Gebäudes erstellt. Der weitere Wandaufbau erfolgt nach energetischen, gestalterischen und konstruktiven Gesichtspunkten. Die Stärke der Aussendämmung ist gemäss den Anforderungen an den U-Wert der Gebäudehülle zu wählen. Es kommen sowohl hinterlüftete Fassaden als auch Kompaktfassaden in Frage. Innen können die Wände sichtbar belassen oder mit den üblichen Ausbaumaterialien wie Gips- oder Holzwerkstoffplatten bekleidet werden. Die Module bestehen aus fünf Lagen Massivholz, die kreuzweise an den Kontaktflächen verklebt sind. Dieser mehrschichtige Aufbau ergibt massstabile, nicht verformbare Module mit Hohlräumen. Diese Hohlräume sind in vertikaler wie in horizontaler Richtung durchgehend und dienen so zur Aufnahme von schlauchartigen Installationen der Haustechnik. Für den Wärme- und Schallschutz werden die Hohlräume mit Dämmung ausgeflockt. Bei den Aussenwänden lässt sich so die Aussendämmung reduzieren.

b262

Die Namen und Adressen der Hersteller sind über die nationalen Holzförderinstitute [101, 102, 103] oder über weitere Stellen [104] zu finden.

b263 b261 Kleinformatige Module (Steko)

b262, b263 Anwendungsbeispiel: Holzmodul-Stecksystem. Die Oberflächen können innen sichtbar belassen werden, oder sie bilden eine ideale, vollflächige Verlegeunterlage für die üblichen Bekleidungsmaterialien. Wohnhaus in Cardada, Locarno, CH

b264

3 1 2

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4 6 b266

b268

b264 Systemskizze Holzmodul-Stecksystem b265 bis b268 Aufbauten und Anschlüsse, Holzmodul-Stecksystem b265 Horizontalschnitt, Aussenwand-Innenwand b266 Horizontalschnitt, Aussenwand-Aussenwand b267 Vertikalschnitt, Aussenwand-Decke b268 Vertikalschnitt, Sockel

1 2 3 4 5 6

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Tragkonstruktion, Module, Hohlräume gedämmt, Installationsraum Innere Bekleidung Luftdichtung Luftdichtung (Bauteilfugen luftdicht ergänzt) Dämmung Dämmung, Kompaktfassade (diffusionsoffen)

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7 8 9 10 11 12 13

Dämmschutzschicht, Zusatzdämmung (teilweise nicht aufgeführt) Hinterlüftung Äussere Bekleidung Schwelle, Einbinder, Verbindungsstücke Verbindung, Verankerung Mörtelbett, Abdichtung, Sperrschicht Bodenaufbau

b9

Dachtragkonstruktion

b9 10 Allgemeines Raumabschliessende Bauteile müssen sowohl den konstruktiven wie auch den wärme-, schall- und brandschutztechnischen Anforderungen genügen. Dies gilt für das Dach ganz besonders, weil es durch seine exponierte Lage äusseren Einflüssen ausserordentlich stark ausgesetzt ist. Damit das Dach seine Funktionen einwandfrei erfüllen kann, ist es auf eine entsprechende Tragkonstruktion angewiesen. Sie hat die Aufgabe, die übrigen Schichten der Dachkonstruktion, die Schnee- und Windlasten sowie ihr eigenes Gewicht zu tragen. Die Dach-Tragwerkssysteme sind im Kapitel b9 21 in einer Übersicht dargestellt und anschliessend einzeln beschrieben. Neben den ge-

nannten grundlegenden Aufgaben erfüllt das Dach noch andere Funktionen. Hier sind vor allem architektonisch-formale Aspekte zur Gestaltung der Innenräume und die Integration in die Landschaft oder die bauliche Umgebung zu nennen. In dieser Beziehung kommt der Form des Daches (Kapitel b9 11) die wohl wichtigste Bedeutung zu.

b269 b269 Dachtragwerke können sichtbar belassen werden und bilden so ein wesentliches Gestaltungselement; Messeanlage in Rimini, I

b9 11 Dachformen Die gebräuchlichsten Dachformen sind: – Flachdach (Abb. b270) – Pultdach (Abb. b271) – Satteldach (Abb. b272) – Walmdach (Abb. b273) – Krüppelwalmdach (Abb. b274) – Zeltdach (Abb. b275) – Mansardendach (Abb. b276) – Tonnendach, Bogendach (Abb. b277) – Sheddach (Abb. b278) – Flachdach mit Dachaufbau, Attikageschoss (Abb. b279) b274

b275

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b270 bis b279 Übersicht gebräuchlicher Dachformen

b270 Flachdach b271 Pultdach b272 Satteldach b273 Walmdach b274 Krüppelwalmdach

b275 Zeltdach b276 Mansardendach b277 Tonnendach b278 Sheddach b279 Flachdach mit Aufbau

136

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b9

Dachtragkonstruktion

b281

Auch Turm- oder Hallendächer können unterschiedliche Formen aufweisen. Als Dachaufbauten werden verschiedene Gaubenarten ausgeführt, wie zum Beispiel Schlepp-, Trapez-, Giebeloder Spitzgauben, Dachreiter und Dacheinschnitte für Dachterrassen. Als Hauptformen sind indes Flach-, Sattel- und Pultdächer gebräuchlich.

dach (Abb. b274), bei denen auch die Giebelseiten des Daches als Dachflächen ausgebildet sind. Das Walmdach unterscheidet sich vom Krüppelwalmdach durch Dachgiebelseiten, die wiederum bis zur Traufhöhe abfallen. Beim Krüppelwalmdach sind diese Dachgiebel nur zum Teil als Dachflächen ausgebildet.

Satteldach Die einfachste und wirtschaftlichste Form unter den Steildächern ist das Satteldach (Abb. b272 und b280). Hier bildet der First im Längsschnitt eine horizontale Linie, von der aus nach zwei Seiten die Dachflächen zur Traufe hin abfallen. Eine Abwandlung des Satteldaches bilden das Walmdach (Abb. b273) und das Krüppelwalm-

Mansardendach Mansardendächer (Abb. b276) werden nach dem im 17. Jahrhundert tätigen französischen Baumeister François Mansart (1598– 1666) benannt. Mansart baute Dächer mit einem flach geneigten Oberteil und einem steileren Unterteil, ähnlich einem Satteldach, bei dem die Dachflächen nach oben geknickt sind. Die Dachräume lassen sich so besser ausnutzen.

b280

b282 b280 Wohngebäude mit Satteldach

b281 Betriebsgebäude mit Pultdach

b282 Wohnanlage mit ausgeprägter Dachform

b283

Pultdach Eine weitere Grundform innerhalb der Steildächer, das Pultdach (Abb. b271 und b281), weist nur nach einer Seite hin Gefälle auf und ist deshalb eher für schmale oder in der Höhe abgesetzte Baukörper oder Ausbauten geeignet. Flachdach Während das flache Dach beispielsweise im Mittelmeerraum seit langer Zeit verbreitet ist, war es in Mittel- und Nordeuropa ohne Bedeutung. Erst mit dem Beginn der Neuzeit, als klare, geome-trische einfache Baukörper und Fassaden aufkamen, begann sich der Wunsch nach einem horizontalen Gebäudeabschluss abzuzeichnen (Abb. b270 und b283). Was bis ins 18. Jahrhundert vor allem bei Re-

b284 b283 Wohnanlage mit Flachdach

präsentationsbauten als Terrassen- und Gartenbauten zur Anwendung kam, wurde mit der Industrialisierung im 19. Jahrhundert vermehrt auch für profane Bauwerke üblich. Heute sind Flachdächer allgemein verbreitet. Mit den zunehmenden Fachkenntnissen bezüglich Materialwahl, Verarbeitungstechnik und Bauphysik kann auch der Holzbau den damit verbundenen ästhetischen und technischen Ansprüchen voll und ganz gerecht werden. Optimale und dauerhafte Lösungen lassen sich so realisieren. Für den Aufbau eines Flachdaches und für die dazu nötigen Materialien gelten besondere Anforderungen, denn ein Flachdach ist das am meisten beanspruchte Bauteil einer Gebäudehülle.

b285 b284 Wohngebäude mit Dachaufbauten

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b285 Eishalle mit Flach- und Tonnendach

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b9

Dachtragkonstruktion

b9 20 Übersicht Tragsysteme

Traditionelle Dachstühle Im Holzbau sind auch die früher oft angewendeten Begriffe stehender oder liegender Dachstuhl noch gängig. Je nach Anzahl der Pfettenstränge wird diese Bezeichnung präzisiert, nämlich als einfacher, zweifacher, dreifacher, usw. stehender oder liegender Dachstuhl (Abb. b288). Diese traditionellen Bindersysteme kommen heute aber bei Neubauten kaum mehr zur Anwendung. Anders ist dies im Bereich der Renovationen, bei Sanierungen oder Bauerneuerungen. Hier haben diese auf traditioneller Zimmermannskunst beruhenden Konstruktionen durchaus Berechtigung oder können Vorbilder sein bei Neubauten, die traditionellen Vorbildern folgen.

b9 21 Übersicht Die Tragsysteme lassen sich in Gruppen gliedern. Die heute meist verwendeten Bauarten sind Sparren- und Pfettendächer (Abb. b286 und b287) und Bindersysteme. Die Bindersysteme lassen sich in Sparrenbinder (Abb. b289) und Binder mit einem Sekundär- und Primärtragwerk unterteilen (Abb. b290). Sparrenbinder kommen in engen Abständen (ungefähr 0.60 bis 1.25 Meter) zu liegen und bilden so direkt die Unterkonstruktion für den weiteren Dachaufbau. Bindersysteme mit Primär- und Sekundärtragwerken sind durch das Primärtragwerk bestimmt, das einen Grossraster von etwa 4.00 bis 7.50 Meter oder mehr aufweist. Auf dieses Primärtragwerk kommt das Sekundärtragwerk mit Pfettensträngen oder flächigen Dachelementen zu liegen. Diese Bauweise entspricht dem Skelettbau, welcher ebenfalls eine klare Trennung des Tragwerkes in ein Primär- und Sekundartragwerk kennt. Oft bilden dabei die Primärtragwerkskonstruktionen gleichzeitig das Haupttragwerk für das Dach und die Aussenwand und formen so ein statisch einheitliches Tragwerkssystem.

Um gegenüber den heute üblichen Dachtragkonstruktionen eine klare Abgrenzung zu erhalten, sind in diesem Buch diese Systeme als selbständige Bauart behandelt und werden als traditionelle Dachstühle bezeichnet. Diese traditionellen Dachstühle weisen Analogien zu neuzeitlichen Bindersystemen mit einem Sekundär- und Primärtragwerk auf (Abb. b290). Bei den traditionellen Dachstühlen gilt das gleiche Konstruktionsprinzip, indem Binder und Pfettenstränge

b286

b287 b286 bis b290 Übersicht Dachtragsysteme

b286 Sparrendach, Vertiefung in b9 30 b287 Pfettendach, Vertiefung in b9 40

das Primärtragwerk bilden (Binderabstand maximal 4 bis 5 Meter), das Sekundärtragwerk aber aus Sparren besteht. Im Gegensatz dazu sind bei den heutigen Bindersystemen Sparren überflüssig. Systemwahl Zu den im Wohnungs- und Gewerbebau hauptsächlich verwendeten Tragsystemen zählen die Sparren- und Pfettendächer sowie Dachbinder. Im Hallenbau, bei Sportstätten und generell bei grösseren Bauwerken kommen wiederum die unterschiedlichsten Binderkonstruktionen nach Abbildung b290 zur Anwendung. Die Wahl des Tragsystems ist oft durch die geografische Lage des Bauwerkes bereits vorgegeben. So wird in der Schweiz für Steildächer allgemein das Pfettendach (Abb. b287) gewählt. In Deutschland hingegen sind im Norden Sparrendächer (Abb. b286) anzutreffen, während im Süden eher Pfettendächer gebräuchlich sind. In Frankreich, den angelsächsischen Ländern wie auch in Nordeuropa und in Übersee sind bei den meisten Bauten leichte Fachwerkträger (Abb. b289) für die Dachkonstruktion gängig. Diese Regel galt früher ganz allgemein, doch ist sie heute nur noch bedingt gültig. Entscheidender sind gestalterische und konstruktive Kriterien.

b288

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b288 Traditionelle Dachstühle: stehende und liegende Dachstühle, Vertiefung in b9 50 b289 Dachbinder, Sparrenbinder, Vertiefung in b9 60 b290 Binder mit Primär- und Sekundärtragwerk, Vertiefung in b9 70

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b9

Dachtragkonstruktion

b291

Bei der Wahl des entsprechenden Dachtragwerkes und des Holzbausystems ist eine weitere Abhängigkeit zu beobachten. Zum Rahmenbau gehören einfache Dachbinder und zum Skelettbau meistens ein Pfettendach oder Bindersysteme mit einem Primärund Sekundärtragwerk. In der Regel werden Pfettendächer und die Bindersysteme eher mit geringerer Neigung gebaut (etwa zwischen 15° und 45°) als Sparrendächer (etwa 30° bis 60°). Die Vorteile des Pfettendaches gegenüber dem Sparrendach sind: – Kein zusätzlicher Horizontalschub am Sparrenfuss; damit entfallen aufwändige Anschlüsse – Die Sparren werden in Längsrichtung nicht stark belastet; sie werden fast nur auf Biegung beansprucht – Der Einbau von Dachgauben ist bei Pfettendächern einfacher – Pfettendächer sind einfacher zu montieren als Sparrendächer – Sparrendächer benötigen am Traufpunkt oft so genannte Aufschieblinge (Anschluss Sparren-Balken, Abbildung b293). Mit der heute möglichen Verbindungstechnologie sind durchaus auch Anschlüsse möglich, die im Schnittpunkt vom Dach zur Decke bündig sind. Aufschieblinge entfallen somit (Abb. b295, b300 und b301). Als Nachteile des Pfettendaches sind zu nennen: – Das Pfettendach belastet die Giebelwände und die Innenwände oder Innenstützen – Im Gegensatz zum Sparrendach ist beim Pfettendach kein «stützenfreier» oder «pfettenfreier» Dachraum möglich.

b292

b9 30 Sparrendach Das Sparrendach (Abb. b293 und b295) sowie das Sparrendach mit Kehlbalken (Abb. b294) eignen sich für symmetrische Satteldächer und nicht allzu grosse Hausbreiten sowie für Dachneigungen ab etwa 30°. Statisch bilden die Sparren paarweise zusammen mit der Balkenlage oder der Betondecke ein unverschiebbares Dreieck. In der Abbildung b291 ist das statische System des Sparrendaches in Querschnitt und Längsschnitt dargestellt. Für grössere Gebäudebreiten kann zusätzlich ein Kehlgebälk angeordnet werden. Beim Sparrendach werden die anfallenden Lasten im Firstpunkt zerlegt (Abb. b292). Dadurch erhalten die Sparren nebst Biegung auch Druckkräfte. Am Traufpunkt zerlegen sich die Kräfte in eine horizontale und eine vertikale Komponente. Neben vertikalen Lasten treten dort auch beträchtliche Horizontalkräfte auf. Gebäude mit Sparrendächern benötigen demzufolge eine Decke, deren Tragbalken Zugkräfte aufnehmen können, es sei denn, andere Massnahmen garantieren, dass die Sparren-Fusspunkte unverschieblich fixiert sind. Dies ist der Fall bei Dachkonstruktionen, die mit einer Scheibentragwirkung konstruiert werden (etwa Stahlbetondecke), sowie beispielsweise bei speziell ausgebildeten Aussenwänden aus Stahlbeton.

b291 Statisches System des Sparrendaches (Querschnitt und Längsschnitt) b292 Schematischer Kraftverlauf beim Sparrendach

b293

eine Stahl-Holz-Verbindung, die passgenau ist und die sich an die abzuleitende Last anpassen lässt. Ausbildung der Firstpunkte Am First werden die Sparren durch Überblattungen, Scherzapfen, seitlich aufgenagelte Laschen oder Nagelbleche verbunden. In allen Fällen ist zur Stabilisierung eine Richtlatte in Firstrichtung anzubringen. Kehlbalken Bei grösseren Gebäudebreiten sind die Sparren auf Biegung und Knicken stark beansprucht. Deshalb ist jedes Sparrenpaar durch einen Kehlbalken zu verbinden und wird dadurch ausgesteift. Mit dieser Konstruktion können Dächer von 9 bis 12 Metern Spannweite und Dachneigungen von 30° bis 50° gebaut werden. Hinsichtlich der Lagerung des Kehlbalkens unterscheidet man zwei Systeme: das Sparrendach mit verschiebbarem und unverschiebbarem Kehlbalken (Abb. b296 und b297). Beim Sparrendach mit verschiebbarem Kehlbalken können sich die Anschlusspunkte Sparren-Kehlbalken bei einseitiger Belastung verschieben. Dadurch bleibt die Wirkung des Kehlbalkens bei dieser Belastungsart (Windkräfte, einseitige Schneelast) gering.

b294

b295

Ausbildung der Fusspunkte Beim Sparrendach kann der Fusspunktanschluss mit Hilfe von Versatz, Doppelversatz oder bei zu knappem Vorholz mit einem Fersenversatz erfolgen. Die Sparren sind gegen seitliches Verschieben und gegen auftretende Windkräfte mit Schrauben oder Laschen zu sichern. Der Anschluss am Fuss des Sparrendaches ist, wie bei Versatzungen generell vorgeschrieben, passgenau auszuführen. Die verschiedenen Versätze sind in den Dokumentationen [16, 17] der Lignum oder den nationalen Normenwerken beschrieben. Bei hohen Lasten oder einem Anschluss ohne Vorholz wird ein Anschluss mit einer Holz-Holz-Verbindung schwierig. In diesem Fall stehen Verbindungsmittel aus Stahl zur Verfügung. Somit entsteht

Eine unverschiebbare Kehlbalkendecke entsteht durch die Ausbildung einer Scheibe oder Anordnung eines Verbandes in der Kehlbalkenebene, welche die Kräfte auf die Giebel- und Zwischenwände übertragen. Auf diese Weise bildet sich für die Sparren ein festes Auflager am Kehlbalkenanschluss. Kehlbalkenanschluss Die Kehlbalken können als einteilige Stäbe oder als doppelte «Zangen» ausgeführt werden. Je nach Ausführung des Kehlbalkens unterscheiden sich auch dessen Anschlüsse am Sparren. Bei alten Dachstühlen mit einteiligen Kehlbalken sind die Verbindungen mit einem Schwalbenschwanz gefertigt. Diese Ausführung beruht auf der Erkenntnis, dass zug- und druckfest angeschlossene Kehlbalken vorteilhaft sind. Der Nachteil dieser Verbindung liegt jedoch in der grossen Schwächung des Querschnitts und in der aufwändigen Herstellung. Als weitere Möglichkeiten kommen Versätze oder Zapfen mit Laschen (Zugkräfte) in Frage. Die heutige Herstellungstechnologie und die mit genauen statischen Berechungen er-

b293 Sparrendach mit Balkenlage und Aufschieblingen b294 Sparrendach mit Kehlbalken, Balkenlage und Aufschieblingen b295 Sparrendach mit Decken- und Dachelementen sowie mit Vordachplatte

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b9

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Dachtragkonstruktion

b297

b300

b301

chen. Möglich sind auch auf Zug und Druck angeschlossene Windrispenbänder, Diagonalschalungen oder auch Parallelschalung in Kombination mit Windrispenbändern. Statisch interessant sind jedoch Dachelemente mit tragenden Beplankungen beispielsweise aus Dreischichtplatten oder OSB-Platten (System Hohlkasten). Auf diese Weise lässt sich eine mittragende Wirkung in Sparrenrichtung wie auch die nötige Aussteifung in Längsrichtung erreichen. Die Abbildungen b300 und b301 zeigen diese Ausbildungsform schematisch.

b298

b299

fassten Kräfte führten zu Anschlüssen mit eingeschlitzten Blechen und Passbolzen. Bei der Ausführung mit Doppelzangen kann der Anschluss auch mit Hilfe von Einpress-, Einlassdübeln oder Passbolzen sowie durch Vernagelung erfolgen (Abb. b298 und b299). Längsaussteifung Eine weitere, statische Anforderung stellt die Längsaussteifung des Sparrendaches dar. Das Sparrendach bildet in Querrichtung des Daches ein stabiles Tragwerk; in Längsrichtung ist jedoch die Standfestigkeit des Daches in Form von Dachscheiben zu gewährleisten. Diese Scheibenwirkung lässt sich durch vollflächige Beplankungen (innenseitig durch die Innenbeplankung, aussenseitig durch das direkt aufliegende Unterdach aus Holzwerkstoffplatten) erreib296 Sparrendach mit verschiebbarem Kehlbalken. Verformung bei ungleichmässiger Belastung

b297 Sparrendach mit unverschiebbarem Kehlbalken. Durch eine entsprechende Aussteifung (fachwerkartiger Verband oder Scheibe) in der Kehlbalkenebene entsteht für die Sparren beim Kehlbalkenanschluss ein festes Auflager.

Herstellung Sparrendächer können konventionell montiert werden. Die Montage erfolgt in Einzelteilen mit dem Aufrichten der Sparren und Aufschieblinge und eventuell der Kehlbalken sowie mit anschliessendem Anbringen der einzelnen Lagen und Schichten des Daches. Sparrendächer eignen sich aber auch bestens für die Herstellung in der Werkstatt. Die Bauteile werden, einschliesslich der Tragkonstruktion, Dämmung und den flächigen Schichten und auch mit den Öffnungen für Dachfenster (oder schon eingebauten Dachfenstern mit Eindeckrahmen) hergestellt. Was bleibt, ist der Transport auf die Baustelle, die Montage und das Zusammenfügen der drei Teile: Decke und zwei Dachhälften (Abb. b300 und b301).

b298 Kehlbalkenanschluss mit eingeschlitzten Blechen und Passbolzen b299 Zweiteiliger Kehlbalken (Zangen): angeschlossen mit Einlass- oder Einpressdübeln

b300 und b301 Montageablauf der Bauteilelemente: Decke, zwei Dachhälften. Die Vorfertigung in der Werkstatt hat Vorteile. Die grossflächigen Bauteile werden als Scheibe gefertigt, welche eine Stabilisierung in Längsrichtung ermöglicht.

Die weitgehende Fertigung in der Werkstatt und die Möglichkeit, dass Dachräume ohne Stützen und ohne Pfetten gebaut werden können, und neuartige Verbindungstechniken am Fusspunkt, haben das Sparrendach zu einem neuzeitlichen, wieder vermehrt anzutreffenden Dachsystem gemacht.

b302 b302 Stützen- und pfettenfreier Dachraum. Dachtragwerk als Sparrendach ausgeführt

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b9

Dachtragkonstruktion

b9 40 Pfettendach Pfettenkonstruktionen sind für symmetrische und unsymmetrische Sattel- und Walmdächer sowie für eine Reihe von Sonderformen geeignet. Die Sparren werden mit Hilfe von Kerben auf die Pfetten aufgelegt, die ihrerseits von Stützen oder Wänden getragen sind. In der Abbildung b303 ist das statische System für die Sparren eines Pfettendaches in Querschnitt und Längsschnitt dargestellt. Bei Pfettendächern werden die senkrechten Lasten der Pfetten unmittelbar auf die darunter liegenden Wände (Abb. b305) oder mittels Stützen (Abb. b304) auf die darunter liegenden Decken abgetragen. Die Pfetten, die zu so genannten Pfettensträngen ausgebildet werden, sind durch die Sparren untereinander verbunden. Dadurch bildet sich von der Fusspfette bis zur Firstpfette zusammen mit Stützen oder Wänden und Geschossdecke ein unverschiebbares Dreieck, das für die Queraussteifung von flach geneigten Dachstühlen genügt. Bedingung ist jedoch eine entsprechende Verankerung der Pfetten und Stützen und eine ausreichende Verbindung zwischen Sparren, Pfette und Stütze oder Wand (Abb. b306 und b307). Sind unter den Pfetten Wände vorgesehen, ersetzt die Wand die Stütze. Das Tragverhalten ändert sich dadurch nicht. Decke, Sparren und Wände und die dazwischen liegende Pfette müssen ein unverschiebliches Dreieck bilden. Eine Berechnung der zu verankernden Kräfte und der dafür ausgelegten Verankerung ist auf jeden Fall notwendig. Durch die horizontale Lastableitung entsteht auch bei Pfettendächern eine Sparrenlängskraft (Normalkraft), die in der Regel klein ist. Müssen die Sparren jedoch gestossen werden, wird eine ausreichende Verbindung notwendig. Bei stehenden Dachstühlen mit Kniestöcken (Abb. b308 und b309) entsteht ein unstabiles Trapez, welches auszusteifen ist. Bei genügend steifen Giebelwänden können die horizontal wirkenden Kräfte durch eine Scheibe in der Ebene der Kehlbalken übertragen werden. Längsaussteifung von Pfettendächern Bei stehenden Dachstühlen wird die Längsaussteifung mit so genannten Bügen oder Streben erreicht oder mit parallel zu den Pfetten verlaufenden Wandscheiben. Dabei sind die Stützen zu veranb303 Statisches System des Pfettendaches

b303

b304

b305 b304 Pfettendach mit Lagerung auf Stützen

b305 Pfettendach mit Lagerung auf Wänden

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kern und die Büge oder Streben zug- und druckfest mit Pfetten und Stützen zu verbinden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, in der Sparrenebene durch Diagonalverbände, diagonal angeordnete Schalungen oder Holzwerkstoffplatten Scheiben zu bilden, ganz ähnlich wie bei den Sparrendächern. Querwände lassen sich für die Längsaussteifung von Pfettendächern nicht nutzen, da sie ohne entsprechende Ausbildung keine Kräfte, rechtwinklig zur Wandebene, also in Längsrichtung des Daches, aufnehmen können. Pfettenanordnung Die Sparren geben ihre Lasten an die Pfetten weiter. Dabei nehmen die Mittelpfetten bei durchlaufenden Sparren grössere Lasten als die Fuss- und Firstpfetten auf. Die Pfetten werden als Einfeld-, Durchlauf- oder Gerberträger ausgebildet. Einfeldträger, die eine grössere Verformung als Durchlaufträger aufweisen, werden über jedem Auflager gestossen. Damit die einwandfreie Auflagerung auf die Stütze und die zugfeste Verbindung gewährleistet ist, können Pfetten auf Sattelhölzer aufgelegt und mit Schrauben und Dübeln verbunden werden. Bei den Durchlaufträgern sind die Verformungen (Durchbiegung) geringer als bei Einfeldträgern. Bei Trägern mit mehr als zwei Feldern verkleinern sich auch die massgebenden Biegemomente. Nachteilig können sich die unterschiedlichen Belastungen der Auflagerpunkte auswirken. Solche Pfetten werden zum grössten Teil in Brettschichtholz hergestellt – dies einerseits wegen der gegenüber Kantholz einfacheren Beschaffung, insbesondere bei grösseren Längen, und zudem auch wegen der erhöhten Formstabilität von Brettschichtholz.

b307

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Durch das Aneinanderreihen von Trägern auf zwei Stützen mit Auskragungen und dazwischen hängenden Einfeldträgern entstehen Gelenkträger (Gerberträger). Die Gelenke sind so anzuordnen, dass sich die Stütz- und Feldmomente etwa entsprechen. Da das Gelenk selbst keine Momente übertragen kann, ist der Gelenkpunkt nach der statischen Berechnung anzuordnen. Die Anzahl der Gelenke ergibt sich aus der Stützenanzahl minus zwei, das heisst, es werden so viele Gelenke angeordnet, wie Zwischenunterstützungen vorhanden sind. Mögliche Gelenkanordnungen sind in Abbildung b310 dargestellt. Der Gelenkstoss kann als gerades oder schräges Blatt ausgeführt werden; daneben gelangen

b309 b306 und b307 Queraussteifung beim Pfettendach. Decke-Pfosten, Wände-Sparren bilden ein Dreieck. Eine Verschiebung wird verhindert. Durch die eingelassenen Zangen wird die Pfette gehalten.

b308 und b309 Pfettendach mit Kniewand. Kniewand-Decke-Pfosten-Sparren bilden ein Trapez, das ausgesteift werden muss. Die Aussteifung muss zug- und druckfest angeschlossen werden.

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b9

Dachtragkonstruktion

b310

b311

auch standardisierte Stahlblechverbinder oder spezielle Eisenteile zum Einsatz.

hensweise zu planen. Die Herstellung von Dachelementen in der Werkstatt bedingt eine frühzeitige und konsequente Planung und führt zu einem zeitsparenden Montageablauf. Dies bedeutet möglicherweise einen zusätzlichen Aufwand, kommt aber einer durchdachten Vorgehensweise und Planung entgegen, was sich letztlich für den Gesamtbau auszahlt.

Herstellung Pfettendächer können konventionell, in Einzelteilen, durch das Verlegen der Pfetten und das Aufrichten der Sparren montiert werden. Nach dem Aufrichten folgen die Schichten: Unterdach, Konterlattung, Dämmung, Deckenbekleidung usw. Die Herstellung von Dachelementen in der Werkstatt bringt je nach Dachform und Dachaufbau Vorteile und ist je nach Herstellungsmöglichkeiten der konventionellen Montage vorzuziehen. Diese Produktionsweise wird zunehmend praktiziert. Die Sparren bilden zusammen mit der plattenförmigen Innenbeplankung, der dazwischen liegenden Dämmung und den weiter nötigen Dampfbremsen und Luftdichtigkeitsschichten, Lattenrosten und dem Unterdachaufbau ein Element. Die Herstellung von Dachelementen in der Werkstatt bedeutet einen erhöhten Aufwand in der Planung der Bauteile und deren Zusammenbau. Zu bestimmen ist ein geeigneter Raster in der Elementbreite und -länge. Dachaufbauten, Dachfenster, Grundrissform und Durchdringungen sowie Anzahl und Anordnung der Schichten des Dachaufbaues sind in die Gesamtkonzeption einzubeziehen. Weiter sind sämtliche Elementstösse, Zusammenschlüsse und Pfettenauflager, Ort-, Trauf- und Firstabschlüsse sowie Durchdringungen der Gebäudehülle zu lösen. Diese Aufgaben sind grundsätzlicher Art und auch bei der konventionellen Vorge-

b310 Gelenkträger: Gelenkanordnung bei verschiedener Stützenanzahl

b311 Ausführung Pfettendach

b312 b312 Pfettenanordnung in engen Abständen (hohe Schneelasten). Die Dachtragkonstruktion bildet ein wesentliches Gestaltungsmittel.

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b9

Dachtragkonstruktion

b313

b9 50 Traditionelle Dachstühle Pfettendächer mit stehendem oder liegendem Stuhl sind sinngemäss Vorläufer des heutigen Pfettendaches oder auch der heute üblichen Bindersysteme. Wie beim Pfettendach, beschrieben in Kapitel b9 40, übernehmen die Pfetten die Lasten der Sparren und geben diese an die Unterkonstruktion weiter. Beim stehenden Dachstuhl erfolgt diese Lastabtragung über Stützen, welche mit der Tragkonstruktion der Wände und Decken ein geschlossenes System bilden. Bei den liegenden Stühlen werden die Pfetten durch Streben unterstützt. Über diese Streben werden die Lasten auf die Aussenwände abgetragen. In den Abbildungen b313 und b317 sind die Unterschiede in Bezug auf die Firstausbildung schematisch dargestellt. Liegende Dachstuhlkonstruktionen mit den Merkmalen einer gewissen Symmetrie, Regelmässigkeit und Grosszügigkeit sind heute selten geworden. Auch stehende Dachstühle nach dem traditionellen Vorbild ehemaliger Zimmermannskunst kommen im Neubaubereich kaum mehr oder in stark modifizierter Form zur Anwendung. Neuartige Verbindungsmittel, verleimte Träger und Stützen und auch abgesicherte Berechnungsmethoden ermöglichen weit gespannte und kostenmässig optimierte Tragwerke, die mit den althergebrachten Dachstuhlkonstruktionen keine Gemeinsamkeit mehr haben. Pfettendach mit stehendem Dachstuhl Beim stehenden Dachstuhl werden die senkrechten Lasten der Pfetten mit Hilfe von Stützen auf die darunter liegenden Bauteile abgetragen. Die Pfetten, die zu so genannten Pfettensträngen ausgebildet werden, sind durch die Sparren untereinander verbunden. Unterschieden wird zwischen einfach, zweifach oder dreifach stehenden Dachstühlen (Abb. b314 bis b316). Die Bezeichnung hängt von der Anzahl Pfettenstränge ab. Öfters wird der Dachraum in die Wohnräume miteinbezogen. Auf diese Weise reichen Wände und Stützen bis direkt unter die Dachkonstruktion, die deshalb nur aus Sparren und Pfetten besteht. Die Anforderungen an Tragfähigkeit und Stabilität bleiben jedoch unverändert, wobei die Dachkonstruktion mit der Wandkonstruktion, also mit dem Holzbausystem als Ganzem, integriert zu betrachten ist.

A

B

C

3

4

3

4

3

4

b314 A

B

D

C

b315 A

B

C

D

E

b316 b313 Firstpunktausbildung beim stehenden Dachstuhl

b314 Pfettendach mit einfach stehendem Dachstuhl

b315 Pfettendach mit zweifach stehendem Dachstuhl

b316 Pfettendach mit dreifach stehendem Dachstuhl

b317 A

B

C

3

4

3

4

3

4

b318 A

B

C

D

b319 A

B

C

D

E

Pfettendach mit liegendem Dachstuhl Im Gegensatz zum stehenden Dachstuhl, bei dem die Kräfte vertikal über Stützen oder Wände in die Unterkonstruktion abgetragen sind, werden bei den liegenden Stühlen die Pfetten durch Streben gestützt. Über diese Streben werden die Lasten auf die Aussenwände abgetragen. Dabei entstehen an den Auflagerpunkten der Streben neben vertikalen auch horizontale Kräfte, die durch Bundbalken, Zugstangen oder Stahlschuhe aufzunehmen sind. Als Bundbalken werden jene Balken bezeichnet, die innerhalb der Balkenlage an jener Stelle angeordnet werden, an der die Streben die Lasten aus der Mittelpfette oder der Firstpfette abtragen, also dort, wo in einem bestimmten Abstand (drei bis fünf Meter) die Pfetten auf dem Dachbinder lagern. Der Anschluss am Bundbalken erfolgt durch einen einfachen oder doppelten Versatz oder auch über Stahlteile. Die Bundbalken sollten durch die in Richtung der Streben wirkende Last nicht auf Biegung beansprucht werden. Dies ist in der Regel gewährleistet, wenn sich die Achsen der Streben und des Bundbalkens innerhalb des Auflagers schneiden. Da die Streben Lasten aus First- oder Mittelpfette abtragen, werden sie auf Druck und teilweise auch auf Biegung beansprucht. Gegen möglicherweise auftretende Windbelastungen und seitliches Verschieben sind sie einwandfrei zu sichern. Liegende Dachstühle können in Längsrichtung mit «Klauenbügen» ausgesteift werden. Wegen der nur wenig wirksamen Verbindung zwischen Klauenbug und Pfette lassen sich nur kleine Kräfte übertragen. Bei alten Dachstühlen sind oft Andreaskreuze in der Strebenebene zu finden. Ihre aussteifende Wirkung ist entsprechend grösser. Wie bei den stehenden Dachstühlen folgt die Bezeichnung bei den liegenden Stühlen nach der Anzahl der Pfettenstränge. Die Benennung kann (wie in den Abb. b318 bis b320) demzufolge lauten: einfach, zweifach oder dreifach liegender Dachstuhl. In Abbildung b320 ist ein dreifacher, liegender Dachstuhl mit Hängepfosten dargestellt. Der Hängepfosten übernimmt die Last aus der Zangenkonstruktion und leitet diese in die Firstkonstruktion ein.

b320 b317 Firstpunktausbildung beim liegenden Dachstuhl

b318 Pfettendach mit einfach liegendem Dachstuhl

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b319 Pfettendach mit zweifach liegendem Dachstuhl

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b320 Pfettendach mit dreifach liegendem Dachstuhl und Hängepfosten

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Dachtragkonstruktion

b9 60 Dachbinder, Sparrenbinder Dachbinder kommen bei Gebäudebreiten bis ungefähr 20 Meter und meistens in Dreiecksform für Satteldächer oder als Parallelbinder für Flach- und Pultdächer zum Einsatz. Sparrenbinder heisst, dass im sonst üblichen Abstand der Sparren ein Dachbinder zu liegen kommt, wobei der Abstand je nach Unterdachsystem und Wärmedämmung 600 bis 800 Millimeter beträgt. Teilweise werden Sparrenbinder auch in einem grösseren Abstand, bis etwa 1250 Millimeter, angeordnet. Sparrenbinder benötigen kein Sekundärtragwerk. Die Dachelemente können direkt auf die Binder verlegt werden, in der Regel bildet jedoch eine Querlattung die Unterlage für den weiteren Dachaufbau.

Dreiecks- oder auch Pultdachbinder kommen vor allem in der Rahmenbauweise zur Anwendung, wenn also die Tragkonstruktion auf der Unterseite der Binder bekleidet wird. Mit Sparrenbinder konstruierte Dachräume sind nicht oder nur begrenzt nutzbar. Die Dachbinder können freitragend von Aussenwand zu Aussenwand oder mit Abstützungen auf den tragenden Innenwänden konstruiert sein. In Abbildung b321 ist das statische System der Bauart Dachbinder und Sparrenbinder dargestellt. Herstellung In den letzten Jahren wurden für Sparren- oder für Dachbinder meist herkömmliche Nagelbinder oder Nagelplattenbinder verwen-

b321

b322 b321 Statisches System der Dachtragkonstruktion: Dachbinder als Sparrenbinder

b322 Pultdach als Sparrenbinder

b323

det. Auch gibt es Bindersysteme mit eingeschlitzten, dünnen Blechen, welche mit Nägeln oder Schrauben direkt durchbohrt oder durch Vorbohrung eingetrieben werden. Nagelbinder können in der Werkstatt des Holzbauunternehmers hergestellt werden. Dabei wird zwischen einschnittiger und mehrschnittiger Ausführung unterschieden. Nagelplattenbinder sind hingegen produkteabhängig und werden in speziell dafür eingerichteten Betrieben hergestellt. Die 1 bis 2 Millimeter starken, gestanzten Nagelplatten werden in das Holz eingepresst. Auch gibt es Fachwerk-, Gurt-, Steg- und T-Träger mit Leimverbindungen, die sich seit langem bewährt haben. Die Namen und Adressen der Hersteller sind ebenfalls über die nationalen Holzförderinstitute [101, 102, 103] oder über andere Stellen [104] zu finden.

b324

b325 b323 Flachdach mit Nagelplattenbinder

b324 Nagelbinder: zwei- und vierschnittige Verbindung

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b325 Nagelplattenbinder

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Dachtragkonstruktion

b9 70 Bindersysteme mit Primär- und Sekundärtragwerk Die Bauweise, bei der das Primärtragwerk in einem regelmässigen Raster (Abstand zwischen 4 und 7, eventuell bis 10 Meter) angeordnet ist, wird häufig bei Hallenbauten aller Art mit grösseren Spannweiten verwendet. Sie kann aber auch für Wohn-, Gewerbe- und Verwaltungsbauten sinnvoll sein. Das Primärtragwerk oder die meistens quer zum Gebäude angeordnete Binderkonstruktion übernimmt das Sekundärtragwerk, welches aus Pfettensträngen aus Vollholz, Brettschichtholz oder je nach Abstand der Hauptbinder auch aus Parallelträgern bestehen kann. Die Pfettenstränge weisen einen Abstand je nach Dachaufbau von 1 bis

b326

b328 b326 und b327 Statisches System der Dachtragkonstruktion (Dreigelenkbogen): Bindersystem mit Primär- und Sekundärtragwerk

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b329 b328 bis b333 Übersicht: Bindersysteme als Primärtragwerk b328 Vollwandträger b329 Fachwerkträger b330 Zweigelenkbogen mit (oder ohne) Zugband

b330 b331 Dreigelenkträger mit Zugband b332 Dreigelenkrahmen b333 Dreigelenkbogen

2.5 Metern auf. Dieses Sekundärtragwerk (Pfettenstränge, Dachelemente) verläuft somit parallel zur Traufe. Aus gestalterischen, konstruktiven und praktischen Gründen bleiben die Binder und Pfettenstränge meist sichtbar. Auch grössere Gebäudegrundrisse lassen sich so stützenfrei und mit sichtbarer Dachkonstruktion bauen. Vorteilhaft ist auch, dass der Raum zwischen den Haupt-

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b333 b338 und b339 Anordnung der Fachwerkbinder und Sparrenpfetten bei einem Flachdach

b334 Autobahnstützpunkt mit Parallelträgern b335 Schwimmhalle mit Dreigelenkbinder mit Zugband b336 und b337 Dachtragwerke mit gekrümmten Trägern b336 Gemeindesaal mit Bogenträgern b337 Empfangshalle (Arboretum) mit Bogenträgern

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Dachtragkonstruktion

Windrichtung

b9

b340

trägern frei zugänglich ist und für Installationen und Leitungsführungen nutzbar ist. Je nach Art und Nutzung des Gebäudes lässt sich die Deckenbekleidung auch auf der unteren Seite der Dachkonstruktion anordnen. Im Gebäude- und Tragwerksentwurf steht eine Vielzahl von Konstruktionsarten zur Verfügung. Eine kleine Auswahl ist in den Abbildungen b328 bis b333 dargestellt. Für weitergehende Betrachtungen empfiehlt sich das Fachbuch «Holzbau Atlas» [18], welches die Thematik umfassend behandelt. b9 80 Statik, Tragkonstruktion b9 81 Allgemeines Wie jedes Tragwerk muss auch die Dachkonstruktion zwei Hauptanforderungen erfüllen: die Tragsicherheit und die Gebrauchstauglichkeit. Bei der Tragfähigkeit ist der Nachweis für eine genügende Sicherheit des Tragwerkes zu erbringen. Beim Nachweis der Gebrauchstauglichkeit geht es darum, dass die Konstruktion unter den einwirkenden Kräften gebrauchsfähig bleibt. Kriterien wie Funktionstüchtigkeit, Komfort und Aussehen stehen hier im Vordergrund. Einfache Dachtragwerke wie Pfettendächer lassen sich aufgrund praktischer Erfahrung, anhand von Überschlagsrechnungen oder mit Tabellenwerten dimensionieren. Wird auf eine eigentliche statische Berechnung verzichtet, ist zwischen Projektverfasser und Unternehmer zu vereinbaren, wer für die statischen und konstruktiven Belange verantwortlich ist. Generell empfiehlt sich jedoch eine statischen Berechnung und Bemessung, welche auch auf das Gesamttragwerk eines Bauwerkes abzustimmen ist. Das Planen eines Holztragwerkes ist in erster Linie eine aus der Konstruktion heraus bestimmte Aufgabe. Die Tragkonstruktion wird zuerst entworfen und dann im Detail geplant. Die Abmessungen werden zunächst geschätzt oder mit Hilfe von Tabellen vordimensioniert.

Dabei sind zu berücksichtigen: – Gestalterische und konstruktive Überlegungen zu den Tragsystemen – Verfügbarkeit der Hölzer in Bezug auf Länge und Querschnitt – Zur Wahl stehende Werkstoffe – Bestimmung des Tragsystems – Überlegungen zur Fertigung: Herstellung von Dachelementen im Werk oder Montage von Einzelteilen – Transport und Montage – Anordnung und Abstimmung auf die Funktionen und Aufgaben der Gebäudehülle – Konzepte oder zumindest vertiefte Überlegungen für die Schutzfunktionen: Wärme, Schall, Brand, Feuchte (einschliesslich Witterungsschutz), Dichtigkeit, Schall – Kosten – Brandschutzvorschriften Erst nach diesen planerischen Schritten sind die Nachweise der Tragsicherheit und Gebrauchstauglichkeit zu erbringen. b9 82 Lastannahmen Die Einwirkungen Eigengewicht, Auflast, Schnee und Wind sind meist die vorherrschenden Kräfte, die auf eine Dachkonstruktion einwirken. Während die drei erstgenannten Einwirkungen Druckkräfte erzeugen, kann der Wind zu grossen Sogkräften führen. Um ein Versagen der Verankerung zu vermeiden, ist eine entsprechende Bemessung und Ausführung unumgänglich. Abbildung b340 stellt die auf das Dach einwirkenden Lasten schematisch dar. b9 83 Verankerung Die Weiterleitung der Kräfte von oben nach unten ist bei kleinen Bauten mit den üblichen handwerklichen Ausbildungen für einfache Anschlüsse und Verbindungen über Flächenpressung oder dergleichen meist genügend gesichert. Bei abhebenden Kräften ist indessen grosse Sorgfalt angebracht. Alle Konstruktionsteile sind zugfest zu verbinden, das heisst, eine ununterbrochene Verankerungskette von der Dachhaut zu den Sparren, Pfetten und Stützen bis in die Unterkonstruktion ist erforderlich. Insbesondere bei den Dachvorsprüngen an Ort und Traufe ist für eine ausreichende Verankerung zu sorgen. Werden b340 Schematische Darstellung der Dachlasten

h

Dachscheiben oder Verstrebungen in der Dachebene zur Aussteifung der Bauten herangezogen, sind diese unabhängig von der Verankerung kraftschlüssig mit den entsprechenden Aussteifungselementen der Wandebene zu verbinden.

/4 60 dB (A)

Lr > 52 dB (A)

Lärmempfindlichkeit

Anforderungswerte De

gering

22 dB

Lr –38 dB

Lr –30 dB

mittel

27 dB

27 dB

Lr –33 dB

Lr –25 dB

hoch

32 dB

32 dB

Lr –28 dB

Lr –20 dB

Störung durch Aussenlärm kann gemessen, mit anerkannten Methoden berechnet oder mit den Angaben in Tabelle c34 eingestuft werden. Der angegebene Lr-Wert ist ein Mass für die Beurteilung der Aussenlärmimmission nach Massgabe der Lärmschutzverordnung des Bundes (LSV). Der Beurteilungspegel Lr bezieht sich auf die Tag- oder Nachtperiode. Werden erhöhte Anforderungen verlangt (obligatorisch für neu erstelltes Stockwerkeigentum, Reihenund Doppeleinfamilienhäuser), so erhöhen sich die Werte um 3 Dezibel. Interne Quellen (Innenlärm) Die Anforderungen betreffen im Wesentlichen den Luft- und Trittschall sowie die Geräusche von haustechnischen Anlagen. Dabei ist zu beachten, dass der Luftschall umso besser ist, je höher der Wert ist. Bei Trittschall hingegen ist der Schallschutz umso besser, je niedriger der Wert ist. Als Mass für den Schutz gegen die Luftschallübertragung wird die spektral angepasste, volumenkorrigierte und bewertete StandardSchallpegeldifferenz Di,tot, gemessen am Bau, verwendet. Die Mindestanforderungen an den Schutz gegen Innenlärm (Luftschall) zwischen benachbarten Nutzungseinheiten sind in Tabelle c35 enthalten (Wertangabe Di in dB). Sind erhöhte Anforderungen verlangt (obligatorisch für neu erstelltes Stockwerkeigentum, Reihenund Doppeleinfamilienhäuser), so erhöhen sich die Werte um 3 Dezibel. Als Mass für den Schutz gegen die Trittschallübertragung

c34 Mindestanforderungen an den Schutz gegen Luftschall von aussen [25]

218

22 dB

219

c1

Grundlagen, Funktionen, Aufgaben

c35 Mindestanforderungen an den Schutz gegen Luftschall von innen

c36 Mindestanforderungen an den Schutz gegen Trittschall

Lärmbelastung

klein

mässig

stark

sehr stark

Lärmbelastung

klein

mässig

stark

sehr stark

Beispiele für emissonsseitige Raumart und Nutzung (Senderaum)

geräuscharme Nutzung: Lese-, Warteraum, Patienten-, Sanitätszimmer, Archiv

normale Nutzung: Wohn-, Schlafraum, Küche, Bad, WC, Treppenhaus, Korridor, Aufzugsschacht, Büroraum, Konferenzraum, Verkaufsraum ohne Beschallung, Labor

lärmige Nutzung: Hobbyraum, Schulzimmer, Kinderkrippe, Kindergarten, Musikzimmer, Versammlungsraum, Kantine, Heizung, Einstellgaragen, Aufzugsschächte, Maschinenraum, Restaurant ohne Beschallung, Verkaufsraum mit Beschallung und dazughörende Erschliessungsräume

lärmintensive Nutzung: Gewerbebetriebe, Werkstatt, Musikübungsraum, Turnhalle, Restaurant mit Beschallung und dazugehörende Erschliessungsräume

Beispiele für emmissionsseitige Raumart und Nutzung (Senderaum)

Archiv, Warte-, Leseraum

Wohn-, Schlafraum, Küche, Bad, WC, Korridor, Treppe, Laubengang, Büro, Heiz-, Klimaraum, Passage, Terrasse, Einstellgarage

Restaurant, Saal, Schulzimmer, Kinderkrippe, Kindergarten Turnhalle, Werkstatt, Musikübungsraum und zugehörige Erschliessungsräume

Die in der Stufe «stark» festgehaltenen Nutzungen, wenn diese auch in der Nacht zwischen 19.00 bis 07.00 Uhr vorkommen

Lärmempfindlichkeit

Anforderungswerte L’

Lärmempfindlichkeit

Anforderungswerte Di

gering

42 dB

47 dB

52 dB

57 dB

mittel

47 dB

52 dB

57 dB

62 dB

hoch

52 dB

57 dB

62 dB

67 dB

wird der spektral angepasste, volumenkorrigierte bewertete Standard-Trittschall-pegel L’tot verwendet. Die Mindestanforderungen an den Schutz gegen Innenlärm (Trittschall) sind in Tabelle c36 enthalten (Wertangabe L’ in Dezibel). Werden erhöhte Anforderungen verlangt (obligatorisch für neu erstelltes Stockwerkeigentum, REFH und DEFH), so gelten um 3 Dezibel tiefere Werte. Anforderungsstufen Die in den Tabellen c34 bis c36 angegebenen Mindestanforderungen nach SIA 181/2006 sind in allen Fällen einzuhalten. Für neue Doppel- und Reiheneinfamilienhäuser sowie bei Stockwerkeigentum gelten die um 3 Dezibel erhöhten Anforderungen (Luftschall: Erhöhung um 3dB, Trittschall: Reduktion um 3dB). Weitergehende, spezielle Anforderungen sind bei besonderen Nutzungen oder bei besonderen Schallschutzansprüchen festzulegen und vertraglich zu vereinbaren.

gering

63 dB

58 dB

53 dB

48 dB

mittel

58 dB

53 dB

48 dB

43 dB

hoch

53 dB

48 dB

43 dB

38 dB

Einflussfaktoren Bereits bei Entwurf und Planung sind im Sinne von primären Schallschutzmassnahmen wichtige Einflussfaktoren zu berücksichtigen: – Lage und Orientierung des Gebäudes in Bezug auf die Quellen des Aussenlärmes – Grundrissgestaltung mit sinnvoller Orientierung und Trennung von Lärm (Bad, WC, Küche) und Ruhezonen (Wohn- und Schlafräume) – Schallschutz-Eigenschaften und Anordnung von Fenstern, Türen usw. – Konstruktive Gestaltung der Trennbauteile (Wände, Fenster, Türen und Decken) – Berücksichtigung der möglichen Nebenwegübertragungen – Installationen jeder Art mit der damit verbundenen Schallerzeugung (Luftschall, Körperschall) Die oben erwähnten Punkte deuten darauf hin, dass ein guter Schallschutz nur durch einen sinnvollen Entwurf und geeignete Trennbauteilkonstruktionen zu erreichen sind. Das aus diesen Überlegungen resultierende Konstruktionssystem für Decken, Wände und Dächer beeinflusst jedoch immer die architektonische Gestalt eines Holzbaues.

c35 Mindestanforderungen an den Schutz gegen Luftschall von innen [25]

c36 Mindestanforderungen an den Schutz gegen Trittschall [25]

Wichtige Einflussgrössen bei der Ausführung sind: – Sorgfalt bei der Ausführung von Bauteilen und deren Anschlüssen – Vermeidung von Körperschallbrücken – Spezielle Dichtungsmassnahmen bei Öffnungen, Leitungs- oder Konstruktionsdurchführungen – Akustisch entkoppelte Montage der Installationen Für die Trennwände und Geschosstrenndecken sind Konstruktionsvorschläge in Kapitel c6 und c7 enthalten. Bei der Dimensionierung der Gebäudehülle sind in der Regel die Schalldämmeigenschaften der Fenster und deren Flächenanteil an der Aussenhülle massgebend, da mit üblichen mehrschichtigen Aussenwänden die Schalldämmung meistens deutlich besser ist als diejenige der Fenster. Bei erhöhten Lärmbelastungen sind jedoch entsprechende Verbesserungen angebracht, die durch einen Fachmann oder Bauphysiker zu berechnen und zu konzipieren sind. Unterschiede zwischen den Ausgaben 1988 und 2006 der Norm SIA 181 «Schallschutz im Hochbau» Die revidierte Norm SIA 181/2006 berücksichtigt das gestiegene Ruhebedürfnis der Bevölkerung und die Entwicklung der internationalen Normierung. Die Mindestanforderungen wurden deshalb um 2 Dezibel verschärft. Die erhöhten Anforderungen bleiben auf dem bisherigen Niveau, gelten aber künftig obligatorisch für Doppel- und Reiheneinfamilienhäuser und für neu errichtetes Stockwerkeigentum. Neu müssen bei der Dimensionierung die Spektrum-Anpassungswerte C und Ctr (Luftschall) sowie Cl (Trittschall) berücksichtigt werden. Die entsprechenden Angaben zu den Bauteilkonstruktionen finden sich in neueren Fachpublikationen und auch in den Tabellen in den Kapiteln c6 «Gebäudetrennwände, Innenwände» und c7 «Geschossdecken» dieses Buches. Für den Holzbau gelten dieselben Anforderungen und Bewertungsmethoden wie für den Massivbau. Die für den Holzbau spezielle Problematik von tief frequenten Übertragungen vor allem bei Trittschallgeräuschen wird in der neuen Norm SIA 181 «Schallschutz im Hochbau» im Anhang E 3.3 erwähnt. Dabei wird als Empfehlung auf alternative Bewertungsmethoden verwiesen, mit denen eine Bewertung bis 50 Hertz erfolgt. Allerdings sind Messungen im Bereich von 50 Hertz sowohl am Bau wie im Labor

schwierig und aufwändig. Entsprechend zertifizierte Prüfstände existieren, wenn überhaupt, erst vereinzelt. Es zeigt sich, dass bei geeigneten Konstruktionsaufbauten auch mit Holztrenndecken ein mit dem Massivbau vergleichbarer Schallschutzstandard erreicht werden kann – insbesondere dann, wenn die Bewertung ab 50 Hertz erfolgt. Das damit erweiterte Spektrum wird sich durchaus positiv auf den Schallschutz auswirken. Dazu sind jedoch noch umfassende Abklärungen zum Schallschutz notwendig, um in allen Bereichen optimierte Konstruktionen zu erreichen. Diese Abklärungen und Untersuchungen sind in Vorbereitung, zur Zeit der Drucklegung dieses Buches jedoch noch nicht abgeschlossen. c1 36 Brandschutz Das Tragwerk hat im Brandfall die Tragsicherheit des gesamten Gebäudes zu gewährleisten, Decken und Wände haben wiederum die Funktion der Brandabschnittsbildung innerhalb des Gebäudes. Bei der Gebäudehülle (Aussenwände und Dächer) sind unter anderem die Einhaltung der Schutzabstände (zu den Nachbargebäuden) und die Verwendung brennbarer Baustoffe (Einschränkungen an Fas- c37 sade und Dach) zu beachten. In Bezug auf das ganze Gebäude ist dem Brandschutz eine hohe Priorität einzuräumen und in Entwurf und Konstruktion, Planung und Ausführung zu berücksichtigen. Weil der Brandschutz im Holzbau sehr umfassenden Einfluss hat, ist dieses Thema im Kapitel d3 «Brandschutz» konzentriert behandelt.

c37 Systemskizze Brandschutz

220

221

c1

Grundlagen, Funktionen, Aufgaben

c1 40 Baustandards

Minergie-P und Passivhaus Obwohl die Berechnungsweisen und Anforderungen unterschiedlich sind, basieren Minergie-P (Schweiz) und Passivhaus (Deutschland) auf denselben Grundprinzipien: Höchste Konstruktions- und Dämmqualität, luftdichte Gebäudehülle, kontrollierte Lüftung mit Wärmerückgewinnung, Nutzung erneuerbarer Energien, effiziente Deckung des Restwärmebedarfes. Tabelle c41 zeigt einen Vergleich der drei schweizerischen Gebäudestandards und des deutschen Passivhaus-Standards. Ein Gebäude mit MinergieP-Zertifikat weist einen um mindestens 40 Prozent kleineren Heizwärmebedarf auf als ein konventionelles Haus nach Norm 380/1, 2009. Enorme Energieeinsparungen und erhöhter Wohnkomfort zeichnen Minergie-P-Häuser und Passivhäuser aus. Die Anforde-

210 180 150 120 90 60

Neubau

Minergie Sanierung

Zielwert

Minergie-P Neu- und Altbau

1980 1990 2000

Grenzwert

0 Energiebedarf für Heizung und Warmwasser kWh/m²a

Sanierung

30 SIA 380/1 (2001)

Minergie Minergie-Häuser sind mit einer mechanischen Wohnungslüftung ausgestattet und haben einen um mindestens 10 Prozent kleineren Heizwärmebedarf als ein nach Norm 380/1, 2009 erstelltes Haus.

c38

Gesamtbestand

Allgemeines Standards und Labels nehmen in der anspruchsvoll und qualitätsbewusst gewordenen Gesellschaft einen hohen Stellenwert ein. Seit Jahrzehnten definiert der SIA einen Minimalstandard für Gebäudehüllen. Seit 1998 gibt es in der Schweiz das Label «Minergie», und im Jahr 2003 kam das Label «Minergie-P» dazu, eine schweizerische Version des deutschen «Passivhaus-Standards». Minergie und Minergie-P beruhen auf den Berechnungsgrundlagen aus den Normen des SIA. Ein Vergleich mit dem europaweit verbreiteten Passivhaus-Standard ist aufgrund der unterschiedlichen Definitionen, Anforderungen und Bezugsgrössen nicht ganz einfach. Der Schweizerische Ingenieur- und Architektenverein regelt in der Norm SIA 380/1 «Thermische Energie im Hochbau» Aspekte der Energie im Bereich der Gebäudehülle. Es wird zwischen Grenzund Zielwerten unterschieden, wobei die Grenzwerte zwingend einzuhalten und die Zielwerte anzustreben sind. Die Norm SIA 180/1999 «Wärme- und Feuchteschutz im Hochbau» behandelt hingegen die Sicherstellung der Behaglichkeit und die Vermeidung von Bauschäden.

c39

rungen an die Gebäudehülle sind verhältnismässig komplex und müssen von einem Fachmann beurteilt werden. Die Schrift vom Informationsdienst Holz «Das Passivhaus – Energie-EffizientesBauen» [24] führt umfassend in das Thema Passivhaus ein. In den nachstehenden Kapiteln c3 Aussenwände, c4 Geneigte Dächer und c5 Flachdächer sind Konstruktionsvorschläge zum Aufbau der Gebäudehülle enthalten.

c38 Wohnhaus mit niedrigem Energiebedarf

c39 Energiebedarf für Heizung und Warmwasser im Vergleich verschiedener Baustandards

c40 c41 Gebäudestandards SIA 180, 380/1

Minergie

Minergie-P

Passivhaus

Energiebezugsfläche EBF (Brutto, Aussenmasse)

Energiebezugsfläche EBF (Brutto, Aussenmasse)

Energiebezugsfläche EBF (Brutto, Aussenmasse)

Nettowohnfläche NF

nicht erforderlich

empfohlen

empfohlen

Wärmeverteilung

übliche Verteilung

übliche Verteilung

Luftheizung möglich

Luftheizung möglich

Heizwärmebedarf (Qh) (Nutzenergie)

Heizgrenzwert Qh,li abhängig von der Gebäudehüllzahl (A/EBF)

Qh ≤ 90 % Heizgrenzwert Qh,li

Qh ≤ 60 % Heizgrenzwert Qh,li Qh ≤ 10 kWh/m2, wenn A/EBF < 1.1

Qh ≤ 15 kWh/m2a NF Berechnung nach PHPP

Bezugsgrössen Bezugsfläche (m²) Energiequelle erneuerbare Energien Energiekennzahlen

Heizwärmeleistung Energiekennzahl Wärme gewichtet (Ew), (Endenergie)

Qhmax ≤ 10 W/m2 EBF Keine Vorgaben. Es gibt nur rein informative, ungewichtete Kennzahlen

Neubau EFH ≤ 38 kWh/m²a EBF MFH ≤ 38 kWh/m²a EBF Energieträger fliessen in die Berechnung mit ein

Neubau und Umbau EFH ≤ 30 kWh/m²a EBF MFH ≤ 30 kWh/m²a EBF Energieträger fliessen in die Berechnung mit ein

Primärenergiebedarf

≤ 40 kWh/m²a NF (exkl. Haushaltsstrom), Berechnung nach PHPP

Geräte Haushaltgeräte

keine Anforderung

EU-Label A, Kühlgeräte A+ empfohlen

EU-Label A, Kühlgeräte A+

keine Anforderungen, Strombedarf fliesst in den Primärenergiebedarf ein

Gebäudehülle Wand- und Dachkonstruktion

Wärmedämmung ca. 20–28 cm

Wärmedämmung ca. 24–30 cm

Wärmedämmung ca. 35–45 cm

U-Wert Wände, Dach

≤ 0.20 W/(m²K)

≤ 0.15 W/(m²K)

≤ 0.1 W/(m²K)

U-Wert Glas (Ug)

≤ 1.0 W/(m²K)

≤ 0.7 W/(m²K)

≤ 0.6 W/(m²K)

≤ 0.6 W/(m²K)

U-Wert Fenster (Uw)

≤ 1.0 bzw. 1.3 W/(m²K)

≤ 1.0 W/(m²K)

≤ 0.8 W/(m²K)

≤ 0.8 W/(m²K)

kontrollierte Wohnungslüftung

nicht erforderlich

erforderlich

erforderlich

erforderlich

Luftdichtung

va,4 ≤ 0.75 m³/(h·m²) resp. Zielwert va,4 ≤ 0.50 m³/(h·m²)

nL50 ≤ 1/h

nL50 ≤ 0.6/h Luftdichtungsmessung erforderlich

nL50 ≤ 0.6/h Luftdichtungsmessung erforderlich

keine Anforderung

Mehrkosten ≤ 10% gegenüber konventionellen Vergleichsobjekten

Mehrkosten ≤ 15% gegenüber konventionellen Vergleichsobjekten

Diverses Kosten

Heizwärmebedarf (kWh/m²a) Heizgrenzwert Energiekennzahl Wärme (kWh/m²a) Passivhaus Projektierungspaket

A Gebäudehüllfläche (m²) EBF Energiebezugsfläche (m²) NF Nettowohnfläche (m²)

Qh Qh,li Ew PHPP

c40 Verwaltungsgebäude in Holzbauweise, Minergie-P ECO, Passivhaus-Standard

c41 Vergleich zwischen den drei schweizerischen Gebäudestandards SIA, (Norm 380/1, 2009) Minergie und Minergie-P und dem deutschen Passivhaus-Standard

222

223

≤ 0.15 W/(m²K)

B

c2

Anordnung und Aufbau

Zwischengedämmtes System (siehe auch Kapitel c2 31). Luftdichtigkeitsschicht und Dampfbremse verlaufen auf der Innenseite der Tragkonstruktion, die Wärmedämmung zwischen der Tragkonstruktion. Durchdringungen der Gebäudehülle: A = Aussenwandauflager der Decken; B = eventuell bei Pfetten, horizontalen Trägern und Zangen Zuordnung: insbesondere Rahmenbau, vereinzelt auch im Skelettbau

A

c42

c2 10 Allgemeines

Aussen gedämmtes System (siehe auch Kapitel c2 32). Luftdichtigkeitsschicht und Dampfbremse sowie die Wärmedämmung verlaufen auf der Aussenseite der Tragkonstruktion. Durchdringungen der Gebäudehülle ergeben sich nicht. Die Aussenbauteile wie Balkone, Vordächer, Wintergärten, Pergolen etc. werden von aussen aufgebaut. Zuordnung: insbesondere Massivholzbau und Skelettbau

Die Reihenfolge der Schichten von innen nach aussen wird durch die bauphysikalische Beanspruchung bestimmt. Diese Grundregel ist in Übereinstimmung zu bringen mit den heute aktuellen und künftig noch zentraleren Forderungen nach hohen Dämmstandards, nach luftdichten Gebäudehüllen, nach rationellen und dauerhaften Ausführungen von Anschlüssen, nach möglichst unterhaltsfreien Aufbauten und nicht zuletzt nach vermehrt wirtschaftlichen Aspekten. Diese zentralen Forderungen führen zu neuen Überlegungen hinsichtlich Anordnung und Aufbau der Gebäudehüllen. Auf der Stufe Entwurf und Planung beeinflussen diese Forderungen die konzeptionellen Überlegungen und Entscheidungen. Für die spätere Ausführungsplanung und Bauausführung ist das wesentlich. Nur von Beginn an richtig gewählte und abgestimmte Konzepte führen zu optimierten Bauten mit hohem Wohnkomfort und geringem Energieverbrauch. Die Grundlagen für die Gebäudehülle, die von ihr erwartete Schutzwirkung und die dafür benötigten Bauteilschichten sind im Kapitel c1 behandelt (und ebenfalls die korrekte Reihenfolge der Schichten von innen nach aussen). Dieses Kapitel beschreibt die Anordnung der Gebäudehülle und der einzelnen Schichten in Bezug auf die Tragwerksebene und auf die Ausführung der Bauteilübergänge von Aussenwand, Decke, Dach. c2 11 Übersicht Ausgehend von der Tragkonstruktion ist zu entscheiden, ob der weitere Schichtaufbau innerhalb oder ausserhalb des Tragwerkes erfolgen soll. Im Holzbau ist es generell üblich, die Tragwerksräume ebenfalls für die weiteren Wand- und Dachaufbauten zu nutzen. Doch gibt es auch Überlegungen, die dazu führen, den weiteren Aufbau, insbesondere die Schichten Dampfbremse, Luftdichtung und Wärmedämmung, ausserhalb des Tragwerks zu legen. Das ist dann der Fall, wenn das Tragwerk wie auch die Installationsräume zum grossen Teil oder vollständig im Warmbereich angeordnet sind. Der weitere Aufbau lässt sich in diesem Falle von aussen, ohne Durchdringungen und Wärmebrücken um das Tragwerk führen, seine Schichten werden so nicht durch die Installa-

c43 Kombiniertes System (siehe auch Kapitel c2 33). Die Luftdichtigkeitsschicht verläuft zwischen den zwei Lagen der Wärmedämmung, jedoch ausserhalb der Tragwerkskonstruktion. Durchdringungen der Gebäudehülle ergeben sich nicht. Die Aussenbauteile wie Balkone, Vordächer, Wintergärten, Pergolen etc. werden von aussen aufgebaut. Zuordnung: insbesondere Massivholzbau, zusammengesetzte Querschnitte (Kapitel b8 30)

c44

B

A

«Mischsystem»: (siehe auch Kapitel c2 34). Die Luftdichtigkeitsschicht und die Dampfbremse verlaufen bei der Wand innenseitig, beim Dach aussenseitig der Tragkonstruktion, die Wärmedämmung bei der Wand zwischen, beim Dach ausserhalb der Tragkonstruktion. Durchdringungen der Gebäudehülle: A = Aussenwandauflager der Decken; B = vor allem bei den Sparren; eventuell auch bei den Pfetten, horizontalen Trägern und Zangen. Bemerkung: Zwischen Aussenwand und Dach wechselnde Systeme sind nicht zu empfehlen.

c45 c42 bis c45 Aufbaumöglichkeiten der Gebäudehülle. Einfache und ohne aufwändige Bauteilübergänge auskommende Systeme sind das aussen gedämmte System (c43) und das kombinierte System (c44). Beim zwischengedämmten System (c42) sind den Bauteilübergängen Wand-Decke und Wand-Dach besondere Aufmerksamkeit

zu schenken. Das in Abbildung c45 dargestellte «Mischsystem» ist wegen der hohen Anfälligkeit für Baumängel nicht zur Ausführung geeignet.

c46

c47

tionsführung oder auch durch tragende Teile wie Decken- oder Dachelemente durchbrochen. In neuerer Zeit sind kombinierte Systeme dazugekommen, welche beispielsweise die Tragwerkshohlräume für die Dämmung nutzen, den zusätzlichen, aussen liegenden Aufbau der Gebäudehülle mit den Schichten Luftdichtigkeit und Wärmedämmung ergänzen. In den Abbildungen c42 bis c45 sind die Grundtypen dargestellt. Beim aussen gedämmten System (Abb. c43) wird die Tragkonstruktion von den Schichten Luftdichtung, Dampfbremse und von der Wärmedämmung umgeben. Die Tragkonstruktion liegt bei dieser Konstruktion im Warmbereich und bleibt im Gebäudeinnern sichtbar oder kann bekleidet werden. Es ergeben sich somit keine Durchdringungen der Gebäudehülle (siehe auch Hinweise und Abbildungen in Kapitel c2 32). Nach Abbildung c42 wird die Tragkonstruktion zwischengedämmt. Die Dämmschicht wird also durch das Traggerippe immer wieder unterbrochen. Dank der guten Wärmedämmeigenschaften des Holzes sind solche Unterbrechungen vertretbar. Schwieriger sind die Anschlüsse der Luftdichtigkeitsschicht und der Dampfbremse an durchdringende Pfetten, Balken und Träger zu erstellen. Durch eine zweckmässige Konstruktion können die unerwünschten Durchdringungen auf ein Minimum beschränkt werden (siehe auch Hinweise und Abb. in Kapitel c2 31). Ausserdem kann bei einem Gebäude die Aussenwand zwischengedämmt und das Dach aussen gedämmt werden. Diese Konstruktionsart ist unter Abbildung c45 dargestellt und im Kapitel c2 34 weiter beschrieben. Eine ideale Kombination ergibt sich nach Abbildung c44, indem die Wärmedämmung durch eine Zwischendämmung und eine Aussendämmung gebildet wird. Weitere Hinweise zum Aufbau nach Abbildung c44 sind im Kapitel c2 33 zu finden. c2 20 Lage der Bauteilschichten c2 21 Deckung, äussere Bekleidung Deckung und äussere Bekleidung bilden die äussersten Bauteilschichten eines Gebäudes. Einige wenige Anwendungen, zum Beispiel beim Umkehrdach, bei welchem die Wärmedämmung über der Abdichtung liegt, bilden die Ausnahmen. Bei der Gestaltung der äusseren Bekleidung zeigt sich zunehmend die Ten-

denz, die Bekleidung in mehr oder weniger grossen Abständen aufzulockern. Damit erbringt die Fassadenbekleidung den Witterungsschutz nicht mehr vollumfänglich. Solche Konstruktionen sind möglich, sind aber in jedem Fall zu hinterlüften, zudem muss die unter der äusseren Bekleidung liegende Schicht (in der Regel die Dämmschutzschicht) einen Teil der Funktionen übernehmen, welche ansonsten einer geschlossenen äusseren Bekleidung zugedacht sind. In manchen Fällen werden die Bekleidungen derart stark aufgelockert und in Abstände mit Fugen gegliedert, dass sie lediglich noch gestalterische Funktion erfüllen. In einem solchen Falle sind alle übrigen Funktionen der nächsten Schicht, welche entsprechend auszubilden ist, zuzuordnen. Bei äusseren Bekleidungen, durch die von aussen Elemente durchstossen, ist das Abfliessen des Regenwassers und der damit verbundenen Feuchte zu gewährleisten (Abb. c46 und c47). c2 22 Durchlüftung, Hinterlüftung Die Durch- und Hinterlüftungsschichten kommen beim Dach (Durchlüftung) wie bei der Aussenwand (Hinterlüftung) direkt hinter den Witterungsschutz zu liegen. Der Abstand der Bekleidung zur dahinter liegenden Schicht ist in Abhängigkeit des Bekleidungssystems, der verwendeten Materialien und des Abstandes zwischen Be- und Entlüftungsöffnungen zu wählen. Er beträgt generell mindestens 30 bis 40 Millimeter. Die Höhe des Durchlüftungsraumes beim geneigten Dach ist abgängig von der Sparrenlänge, der Dachneigung und der Meereshöhe. Die minimale Höhe beträgt 45 Millimeter. Im Kapitel c4 25 sind die Abmessungen der Durchlüftungsräume vertieft behandelt. Die Anforderungen an die Durchlüftung bei Flachdächern sind in den Normen separat geregelt. Jeder Durchlüftungsraum erfordert Zu- und Abluftöffnungen. Die Querschnitte dieser Öffnungen haben jeweils mindestens der Hälfte des erforderlichen Querschnitts des Durchlüftungsraumes zu entsprechen. Sofern der Querschnitt durch Insektengitter oder Ähnliches beeinflusst wird, ist das zu berücksichtigen. Für die Dimensionierung der Zu- und Abluftöffnungen kann die Luftdurchlässigkeit der Deckung mit einbezogen werden. Dies trifft vor allem bei Ziegeldächern zu. In höher gelegenen Regionen besteht die Gefahr, dass der Schnee die Abluftöffnungen am First schliesst. Deshalb muss die Luft auch quer zum Dach zirkulieren können. Dies lässt sich durch ein abgestuftes Montieren der Ortbretter (Abb. c125) erreichen. In schnee-

c46 und c47 Ungünstige Durchdringungen der Gebäudehülle im Dachbereich, beim Auflager der Decken (von innen) und von Balkonen (von aussen). Solche Durchdringungen können mit den Systemen nach den Abbildungen c43 und c44 vermieden werden.

224

225

c2

Anordnung und Aufbau

c48

reichen Gebieten sind zudem durchgehende Lüftungsöffnungen am First von Vorteil. Bei wenig luftdurchlässigen Deckungen, wie zum Beispiel bei Faserzementplatten, sind spezielle Entlüftungsfirste auszubilden. c2 23 Unterdach, Dämmschutzschicht Die Dämmschutzschicht liegt auf der Aussenseite der Dämmschicht. Durchdringungen der Dämmschutzschicht sind in der Regel weniger problematisch, denn eine absolute Dichtigkeit ist bei dieser Schicht nicht notwendig. Dennoch sollten Dämmschutzschichten sauber und dauerhaft an den angrenzenden Bauteilen befestigt sein. Auch ist Wasser, das durch die äussere Bekleidung eindringen kann, einwandfrei abzuleiten. Das Unterdach ist bei geneigten Dächern unter der Deckung und oberhalb der Tragkonstruktion sowie oberhalb der Wärmedämmung anzuordnen. Bei Flachdächern ohne Hinterlüftung entfällt das Unterdach, weil kein Wasser in die Konstruktion eindringen darf. Bei Flachdächern mit Hinterlüftung ist das Unterdach ebenfalls unter der Bedachung und oberhalb der Tragkonstruktion sowie oberhalb der Wärmedämmung anzuordnen. Eine minimale Neigung ermöglicht das Ableiten von Wasser bei Lecks in der Abdichtung. c2 24 Wärmedämmung Die Wärmedämmung lässt sich auf unterschiedliche Arten anordnen: Sie kann auf der Aussenseite (Abb. c43) oder zwischen die Tragkonstruktion selbst (Abb. c42) gelegt werden. Bei Holzbauten ist es vielfach üblich, die Wärmedämmung zwischen der Tragkonstruktion anzuordnen. Insbesondere bei gut gedämmten Bauten werden mehrere Dämmlagen in Kombination (z.B. Zwischendämmung mit zusätzlicher Aussendämmung, Abb. c44) eingesetzt. Eine reine Innendämmung kommt, zumindest bei Neubauten, kaum in Frage, da Innendämmungen bauphysikalisch in der Regel problematisch sind. Eine Ausnahme bildet der traditionelle Blockbau, der auf der Innenseite der Tragkonstruktion gedämmt wird. Die bauphysikalisch korrekteste Lösung stellen das aussen gedämmte und das kombinierte System (Abb. c43 und c44) dar. In diesem Falle liegen die Wärmedämmschicht wie die Luftdichtung und die Dampfbremse auf der Aussenseite der Tragkonstruktion. Wärmebrücken und aufwändige Bauteilanschlüsse ergeben sich bei diesen Systemen nicht. c48 In schneereichen Gebieten ist der Einbau der Wärmedämmschicht auch im Vordachbereich von Vorteil.

c49 Anschluss von Installationen im Bereich von Wand- und Deckenelementen

In schneereichen Gegenden ist auch im Vordachbereich der Einbau einer Wärmedämmschicht vorteilhaft (Abb. c48). Diese reduziert die Erwärmung und somit das Abschmelzen der darüber liegenden Schneeschicht, wenn Warmluft entlang der Fassade aufsteigt. Eine fehlende Wärmedämmung im Vordachbereich begünstigt hingegen das ungleichmässige Abschmelzen des Schnees, wodurch das Schmelzwasser am Dachüberstand zu Eis gefrieren kann. Die Beschattung der transparenten Bauteile muss auf der Aussenseite der Verglasung erfolgen. Die Sonnenstrahlen müssen bereits vor dem Fenster abgehalten werden. Aussen liegende Lammellenstoren oder andere Beschattungen gelten als wichtigste Massnahmen für einen wirkungsvollen sommerlichen Wärmeschutz. c2 25 Dampfbremse Die Dampfbremse liegt, bauphysikalisch bedingt, auf der Warmseite der Wärmedämmung. Sie kann mit der Luftdichtigkeitsschicht kombiniert werden. Bei mehrlagigen Dämmschichten kann sie auch zwischen die Dämmung zu liegen kommen, wobei in diesem Fall ein bauphysikalischer Nachweis nötig ist, um sicherzustellen, dass innerhalb der Konstruktion kein schädliches Kondensat ausgeschieden wird. Wesentlich ist, dass die Dampfbremse ohne jede Unterbrechung um die gesamte Gebäudehülle geführt wird. Durchdringungen der Dampfbremse mit Balken, Sparren und Installationen sind möglichst zu vermeiden. Die Aussenwand-Deckenanschlüsse bedürfen besonderer Aufmerksamkeit, da die Dampfbremse durch die Deckenkonstruktion unterbrochen wird. Dies führt zu unzähligen, baupraktisch nur schwierig anzuschliessenden Durchdringungen. In diesem Bereich ist besonders auf eine gute Luftdichtigkeit zu achten. Bei einem sichtbaren Dachtragwerk sind durch die Gebäudehülle durchlaufende Sparren zu vermeiden. Die Sparren enden mit Vorteil auf der tragenden Wand. Die Sparren im Vordachbereich sind ohne Durchdringung der Dampfbremse und der -sperre mittels Sticherkonstruktion (Aufbauten in Kapitel c2 32 oder c2 33) aufzubauen.

c50 bis c54 Anordnung von Installationsräumen. Darstellung in Schnitt (oben) und Grundriss (unten)

c50 Der Hohlraum für die Installationen wird durch den Lattenrost der inneren Wandbekleidung gebildet. Mindeststärke des Lattenrostes 30 mm, besser 60 mm

c49

c2 26 Luftdichtung Die Luftdichtung kann sowohl auf der Innenseite als auch auf der Aussenseite der Tragkonstruktion – aber innenseitig der Wärmedämmung – angeordnet werden. Korrekte Lösungen ergeben sich auch, wenn bei zweilagigen Wärmedämmschichten die Luftdichtigkeitsschicht zwischen die Schichten zu liegen kommt. In einem solchen Fall ist, auch in Kombination mit der Dampfbremse, ein bauphysikalischer Nachweis notwendig, um Kondensat in der Konstruktion auszuschliessen. Gänzlich in den Kaltbereich geführte Luftdichtigkeitsschichten oder Dampfbremsen sind zu vermeiden. Sie können im Kaltbereich, zum Beispiel beim Deckenanschluss, zu Kondensat führen. Wesentlich ist, dass die Luftdichtung wie die Dampfbremse «fugenlos» um die gesamte Gebäudehülle geführt wird. Eine gute Lösung ergibt sich, wenn die Durchdringungen der Luftdichtigkeitsschicht mit Balken, Sparren und Installationen vermieden bleiben. Das mehrfache Durchdringen der Luftdichtigkeitsschicht mit Tragkonstruktionsteilen oder Installationsleitungen ist als konzeptioneller oder planerischer Mangel zu bezeichnen. In den Abbildungen c50 bis c54 sind mögliche Lösungen zur Führung der Installationen im Zusammenhang mit der Luftdichtung dargestellt.

c2 27 Installationsraum Installationen müssen raumseitig der Luftdichtung und der Dampfbremse angeordnet werden. Der Lattenrost zur Bildung des Installationsraumes ist mindestens 30 Millimeter stark zu wählen, so dass die Elektroleerrohre (ø 20 Millimeter) Platz finden. Zusammen mit der inneren Bekleidung soll die Distanz bis zur Luftdichtung und der Dampfbremse mindestens 60 Millimeter betragen. So lassen sich auch Elektrodosen in den Installationsraum unterbringen. Wird durch den Installationsraum zusammen mit der Innenbekleidung eine schalltechnisch frei schwingende Vorsatzschale gebildet, sollte die Tiefe der Installationsebene mindestens 60 Millimeter betragen.

c50

c51

c52

c53

c54

c51 Installationen im Bereich der Tragkonstruktion: Die Leitungen werden «auf Putz», frei sichtbar oder in Installationskanälen geführt.

c52 Installationen im Hohlraum des Lattenrostes. Der Hohlraum wird zusätzlich gedämmt.

c53 Installationen im Bereich der bekleideten Tragkonstruktion: Querschnittsverschwächungen der Tragkonstruktion sind hier nicht zu umgehen.

c54 Vertikale und horizontale Installationen können in horizontalen oder vertikalen systembezogenen Hohlräumen der Tragwerksebene geführt werden.

226

227

c2

Anordnung und Aufbau

c55

c2 30 Bauteilübergänge Das Zusammenwirken der einzelnen Bauteilkonstruktionen – Boden, Decke, Aussenwand, Dach oder auch Wand, Fenster, Türe, Durchbrüche usw. – muss in den einzelnen Anschlusspunkten beurteilt und im Zusammenhang über die ganze Gebäudehülle betrachtet werden. Ausgehend von der Gesamtbetrachtung zur Lage der Bauteilschichten gemäss den Kapiteln c1 und c2 10 müssen die einzelnen Schichten der Bauteile so zusammengeführt werden, dass die jeweilige Bauteilanforderung (zum Beispiel Witterungs- und Wärmeschutz, Luftdichtung, Schall-, Feuchte- und Brandschutz) auch beim Bauteilübergang nicht in Frage gestellt wird. Zwischen den Aufbausystemen nach c2 10 besteht in der Reihenfolge der Schichten und auch bei den verschiedenen Holzbausystemen kein Unterschied. Die bauphysikalischen Bedingungen bleiben sich gleich. Die Systeme unterscheiden sich im Wesentlichen in der Lage der Tragkonstruktion, im Erscheinungsbild und in den Bauteilübergängen, während der Schichtaufbau, dem System übergeordnet, prinzipiell gleich bleibt.

c2 31 Zwischengedämmtes System Die Luftdichtung und Dampfbremse liegen raumseitig, die Wärmedämmung liegt zwischen der Tragkonstruktion. Die Tragkonstruktion der Wand und des Daches wird bekleidet. Die Sparren bilden zugleich das Vordach. Die Luftdichtung und die Dampfbremse können bei Traufe und Ort einfach angebracht werden, da beide Bauteile, Wände und Dach, zwischengedämmt sind. c56 Die Luftdichtigkeitsschicht kann so unterhalb der Sparren vollflächig verlegt werden. Beim Anschluss der Wand an das Dach ergeben sich keine Durchdringungen der Luftdichtigkeitsschicht und der Dampfbremse. Die Ausnahmen bilden konstruktionsbedingte oder aus gestalterischen Gründen gewünschte sichtbar belassene Zangen, Büge oder Pfetten. Solche meist unnötigen Konstruktionsteile bedingen allerdings aufwändige und problematische Anschlüsse bei den sich zwangsläufig ergebenden Durchdringungen der Gebäudehülle. Der Anschluss von Luftdichtung und Dampfbremse ist hingegen beim Deckenanschluss aufwändig und in der Ausführung problematisch (Langzeitverhalten). Zwischengedämmte Systeme sind insbesondere dem Rahmenbau zuzuordnen. Im Kapitel b6 «Rahmenbau» sind ausführliche Überlegungen zum Wandaufbau (b6 40) dargestellt. An die Wärmedämmung werden heute häufig höhere Anforderungen gestellt, als sie sich aus der reinen Tragwerksbemessung ergeben. Entsprechend werden höhere Querschnitte, meist über 200 Millimeter, angeordnet, in vielen Fällen wird jedoch in Kombination mit einer zweiten Schicht eine durchgehende Aussendämmung gewählt. Diese in der Baupraxis vermehrt angewandte Bauweise bedeutet beispielsweise eine Tragwerks- und Dämmstärke von 160 Millimetern und eine aussen liegende, zusätzliche Dämmschicht von 60, 80 oder durchaus auch 100 Millimetern oder mehr. Die Anschlüsse insbesondere bei der Decke werden somit einfacher und können zuverlässig und dauerhaft ausgeführt werden.

c55 und c57 Anordnung der Luftdichtigkeitsschicht beim Firstpunkt c55 Einlegen eines Streifens der Luftdichtigkeitsschicht (Folie) bereits während den Aufrichtearbeiten c57 Die Firstpfette wird bekleidet. Bei dieser Ausführung kann die Luftdichtigkeitsschicht beim Ausbau angebracht werden.

c56 Systemskizze zwischengedämmtes System

c57

c58

c60

10 11 12

10 11 12

4 1 2 3 5 6

4 1 2 3 5 6

9

9

8

8

7

7

6

6

5

5

3

3

2

2

1

1

4

4

c59 c58 bis c61 Bauteilübergänge beim zwischengedämmten System

c61 c 58 und c59 Konstruktion Holzrahmenbau mit einlagiger Wärmedämmung c 60 und c61 Konstruktion Holzrahmenbau mit zweilagiger Wärmedämmung

228

1 Innere Wand-, Deckenbekleidung 2 Lattenrost, Installationsraum 3 Dampfbremse, Luftdichtung, statisch wirksame Beplankung 4 Bauteilfugen luftdicht ergänzt (Folie mit variablem Diffusionswiderstand empfohlen) 5 Tragkonstruktion 6 Wärmedämmung

229

7 Dämmschutzschicht, evtl. Zusatzdämmung 8 Lattenrost, Hinterlüftung 9 Äussere Bekleidung 10 Unterdachsystem, evtl. mit Zusatzdämmung; im Ortbereich als Dreischichtplatte 11 Konterlattung, Durchlüftungsraum, eventuell Vordachverstärkung 12 Dachlattung, Deckung

c2

Anordnung und Aufbau

c2 32 Aussen gedämmtes System Die Luftdichtung und Dampfbremse und die Wärmedämmung liegen ausserhalb der Tragkonstruktion. Die Tragkonstruktion ist innen sichtbar, und die Sparren kragen nicht über die Aussenwand aus. Die Anschlüsse sind einfach ausführbar, da sich keine Durchdringungen ergeben. Die nötige Dämmschichtdicke kann unabhängig von der Tragkonstruk- c62 tion gewählt werden. Die Installationen werden in speziell dafür vorgesehenen Kanälen oder in der Tragkonstruktionsebene geführt. Die Tragkonstruktion des Vordaches kann durch die parallel zu den Sparren angeordnete obere Dämmlattenlage gebildet werden (obere Dämmschicht und Durchlüftungsraum). Bei grösserem Vordach sind so genannte Sticher- oder Vordachsparren von Vorteil. Für die bei einem solchen Aufbau benötigte Konstruktionshöhe lässt sich, wenn nötig, die ganze Höhe der Dämmschicht und des Durchlüftungsraumes nutzen. Aussen gedämmte Systeme sind insbesondere dem Massivholzbau oder auch dem Skelettbau zuzuordnen.

ter oder zwischen die Tragkonstruktion zu liegen kommen. Vorteilhaft ist jedoch auch beim Skelettbau der Aufbau nach dem aussen gedämmten System. Dabei wird die Tragkonstruktion im Warmbereich, also innenseitig der Dämmschicht, angeordnet. Die Tragkonstruktion ist «fugenlos» von den weiteren Schichten umgeben: Dampfbremse, Luftdichtigkeit, Dämmung und äussere Bekleidungen. Somit ergeben sich keine Wärmebrücken und keine Durchdringungen. Unter b8 sind die Systeme des Massivholzbaues beschrieben und erläutert, unter b7 die Systeme des Skelettbaues.

Beim Massivholzbau übernehmen flächige, meist grossformatige Bauteile die Funktion des Tragwerkes und der Raumbildung. Installationen werden in Ausfräsung in der Konstruktion oder in einer Installationsschicht mit einem Lattenrost geführt. Einige Systeme des Massivholzbaus weisen in der Fläche eine genügende dichte Konstruktion auf, einige Systeme bedingen jedoch separate Luftdichtigkeitsschichten (eine produkt- wie auch firmenspezifische Abklärung ist diesbezüglich notwendig). Mit einer aussen liegenden, durchgehenden Wärmedämmung werden Wärmebrücken weitgehend vermieden. Beim Holzskelettbau ist das Traggerippe von den raumabschliessenden Bauteilen funktionell getrennt. Weil die Aussenwände keine Lasten aus den Decken und Dächern zu tragen haben, lassen sie sich grundsätzlich beliebig anordnen. Sie können also vor, hinc62 Systemskizze aussen gedämmtes System

c63

9 10 11

c65

9 10 11

4 8

4

1 3 5

7 6 5

1 2 3 5

8

3

7

2

6

1

5 3 1 4

c64 c63 bis c66 Bauteilübergänge bei aussen gedämmtem System

c66 c63 und c64 Konstruktion beim Skelettbau c65 und c66 Konstruktion beim Massivholzbau

230

1 Tragkonstruktion 2 Wand-, Dachbekleidung 3 Luftdichtung, Dampfbremse (je nach Produkt separate Schicht erforderlich) 4 Bauteilfugen luftdicht ergänzt (Folie mit variablem Diffusionswiderstand empfohlen) 5 Wärmedämmung, Vordachsticher

231

6 Dämmschutzschicht, eventuell Zusatzdämmung 7 Lattenrost, Hinterlüftung 8 Äussere Bekleidung 9 Unterdachsystem, eventuell mit Zusatzdämmung 10 Durchlüftung, Konterlattung, eventuell Vordachverstärkung 11 Deckung

c2

Anordnung und Aufbau

c2 33 Kombiniertes System Die Wärmedämmschicht wird zweilagig geführt. Die erste Lage liegt in den Hohlräumen des Tragwerkes, die zweite Lage wird von aussen fugenlos auf das Tragwerk aufgebracht. Die je nach Wandaufbau notwendige Luftdichtung und Dampfbremse wird von aussen auf die Tragwerksebene aufgebracht und liegt so zwischen den zwei Dämmlagen. Die eigenständig c67 entwickelten Systeme bilden eine in sich wirkende Funktionsweise, so dass in den meisten Fällen auf eine Dampfbremse verzichtet werden kann.

c68

5 6 7

Die Anschlüsse sind einfach ausführbar, da sich keine Durchdringungen und Wärmebrücken ergeben. Die erforderliche Dämmschichtdicke kann unabhängig von der Tragkonstruktion gewählt werden. Installationen können in speziell dafür vorgesehenen Kanälen, schlauchartige Leitungen wie die Elektrofeinverteilung direkt in der Tragkonstruktionsebene geführt werden, ohne dass die sensiblen Schichten der Gebäudehülle verletzt werden müssen.

1 2 3 4

Kombinierte Systeme sind insbesondere Systemen zuzuordnen, bei denen eine zweilagige Wärmedämmung möglich ist. Solche Systeme lassen sich vom Rahmenbau oder auch vom Massivholzbau (Kapitel b8 30 «Zusammengesetzte Querschnitte») ableiten.

3 2 1

c69 c67 Systemskizze kombiniertes System

c68 und c69 Bauteilübergänge beim kombinierten System

1 Deckenbekleidung, eventuell innere Wandbekleidung 2 Tragkonstruktion, Zwischendämmung (Systemaufbau) 3 Luftdichtung, Dampfbremse (Bauteilfugen luftdicht ergänzt, Folie mit variablem Diffusionswiderstand empfohlen)

4 Wärmedämmung (Aussendämmung als Kompaktfassade, diffusionsoffen) 5 Unterdachsystem, eventuell mit Zusatzdämmung 6 Durchlüftung, Konterlattung, eventuell Vordachverstärkung 7 Deckung

c2 34 «Mischsystem»: die Wand zwischen-, das Dach aussen gedämmt Die Luftdichtung und die Dampfbremse liegen bei der Wand innerhalb der bekleideten Tragkonstruktion. Durch die innen sichtbare Dachkonstruktion befinden sich beim Dach beide ausserhalb der Tragkonstruktion. Die Aussenwand ist zwischen-, das Dach aussen gedämmt. Die zahlreichen Durchdringungen der Sparren bei der Aussen- c70 wand verlangen aufwändige Anschlussarbeiten. Die Luftdichtigkeitsschicht und die Dampfbremse sind an jeden Sparren einzeln anzuschliessen. Solche Anschlüsse sind in der Ausführung problematisch. Es fehlen zudem Erfahrungen über deren Langzeitverhalten. Die Folie des Daches und die Folie der Wand sind mit einem Acryl- oder Butyldichtungsband zu verkleben. In den Abbildungen c71 und c72 ist eine verbesserte Lösung dargestellt. Die Sparren der Dachkonstruktion verlaufen lediglich bis Mitte Aussenwand. Das Vordach wird durch eine Sticherkonstruktion gebildet.

c71

13

12

Sichtbare Dachtragkonstruktionen aus Holz sind besonders auch bei Bauten, deren Wände aus Mauerwerk oder Beton bestehen, erwünscht. Die Konstruktionsvorschläge können sinngemäss übernommen werden. Dabei ist zu beachten, dass die Luftdichtung und die Dampfbremse auf der Warmseite der Wärmedämmschicht an die Massivbauteile angeschlossen werden. Generell sind jedoch die Bauweisen nach Kapitel c2 31 bis c2 33 vorzuziehen.

11

14 15 16

4 6 7 8 9

10 9 5 3 2 1 4

c72 c70 Systemskizze «Mischsystem» c71, c72 Bauteilübergänge beim Mischsystem (wird mit durchlaufenden Sparren nicht zur Ausführung empfohlen). In Abbildung c71 und c72 ist eine verbesserte Konstruktion mit nicht durchlaufenden Sparren dargestellt.

1 Innere Wandbekleidung 2 Lattenrost, Installationsraum 3 Dampfbremse, Luftdichtung, statisch wirksame Beplankung 4 Bauteilfugen luftdicht ergänzt (Folie mit variablem Diffusionswiderstand empfohlen)

232

5 6 7 8 9 10 11

Tragkonstruktion Dachtragkonstruktion sichtbar Dachschalung Dampfbremse, Luftdichtung Wärmedämmung Dämmschutzschicht, Zusatzdämmung Lattenrost, Hinterlüftung

233

12 Äussere Bekleidung 13 Vordachsticher, eventuell Vordachverstärkung 14 Unterdachsystem, eventuell mit Zusatzdämmung; im Ortbereich als Dreischichtplatte 15 Konterlattung, Durchlüftungsraum, eventuell Vordachverstärkung 16 Dachlattung, Deckung

c3

Aussenwände

c3 10 Aussenwandsysteme In der Betrachtung der Aussenwände übernehmen nachstehende Ausführungen die konzeptionellen Vorgaben zur Gebäudehülle nach Kapitel c2. Es ist also zu unterscheiden, ob die Aussenwand nach dem Bauprinzip aussen gedämmt, zwischengedämmt, oder nach einer Kombination oder Mischung der beiden Grundsysteme aufgebaut wird (eine Übersicht ist in den Abbildungen c42 bis c45 enthalten). Die gleiche Betrachtungsweise gilt für die Bauteilübergänge nach Kapitel c2 30 und für den jeweiligen Dachaufbau, die sich vorteilhaft im gleichen Konzept fortsetzen. Zwischen den Aufbausystemen besteht in der Reihenfolge der Schichten und auch in der Anwendung bei den verschiedenen Holzbausystemen kein Unterschied. Die bauphysikalischen Bedingungen bleiben sich gleich. Die Systeme unterscheiden sich im Wesentlichen in der Lage der Tragkonstruktion, im Erscheinungsbild und in den Bauteilübergängen. Der Schichtaufbau bleibt, dem System übergeordnet, prinzipiell gleich. Die Vor- und Nachteile der einzelnen Ausführungsarten sind abhängig vom Holzbausystem (b6 Rahmenbau, b7 Skelettbau, b8 Massivholzbau).

c3 11 Zwischengedämmte Systeme Zwischengedämmte Aussenwandsysteme kommen insbesondere beim Rahmenbau zum Einsatz. Das Traggerippe wird beim Rahmenbau vollständig bekleidet. Im Kapitel b6 «Rahmenbau» sind konstruktive Angaben zum Wandaufbau (b6 40) enthalten. Die nachstehenden Angaben gelten auch für nicht tragend eingesetzte Wandtafeln, zum Beispiel für c73 den Skelettbau (Ausnahme: Die raumbildenden Bauteile im Skelettbau sind nicht tragend eingesetzt und somit nicht für diese Funktion ausgelegt). In den Tabellen c74 bis c79 sind Konstruktionsvorschläge unter Einbezug des Wärmeschutzes und des Schallschutzes (sofern vorhanden) enthalten.

c74 Aussenwand zwischengedämmt, hinterlüftet Dämmstoff- Dämmstoff- U-Wert U-Wert U-Wert U T-Wert dicke dicke d1, d2 total Dämmstoff Holzanteil Holzanteil

Annahme 1

1 Äussere Bekleidung

20 mm

2 Hinterlüftung

30 mm

3 Holzfaserdämmplatte d2, (3), (7)

6 OSB-Platte

λ = 0.047 W/mK variabel λ = 0.040 W/mK variabel λ = 0.130 W/mK 15 mm λ = 0.130 W/mK

7 Lattenrost

40 mm

R = 0.160 m²K/W

8 Gipsfaserplatte

15 mm

λ = 0.320 W/mK

4 Wärmedämmung d1, (1), (2), (6) 5 Tragkonstruktion

2

R = 0.080 m²K/W

22 mm

15%

3 4 5 6 7 8

d2

d1

R‘w (C,Ctr) Wanddicke

25%

mm

mm

W/m²K

W/m²K

W/m²K

W/m²K

dB (8)

mm

120,22

142

0.25

0.30

0.33

0.28

47 (–,–)

262

160,22

182

0.20

0.24

0.27

0.21

48 (–,–)

302

200,22

222

0.17

0.20

0.23

0.17

50 (–,–)

342

240,22

262

0.14

0.18

0.20

0.14

51 (–,–)

382

280,22

302

0.13

0.16

0.18

0.12

52 (–,–)

422

320,22

342

0.10

0.14

0.17

0.10

52 (–,–)

462

c75 Aussenwand zwischengedämmt, mit Zusatzdämmung, hinterlüftet Annahme 1 Äussere Bekleidung

20 mm

2 Hinterlüftung

30 mm

3 Holzfaserdämmplatte d2, (4), (7)

6 OSB-Platte

λ = 0.042 W/mK variabel λ = 0.040 W/mK variabel λ = 0.130 W/mK 15 mm λ = 0.130 W/mK

7 Lattenrost

40 mm

R = 0.160 m²K/W

8 Gipsfaserplatte

15 mm

λ = 0.320 W/m

4 Wärmedämmung d1, (1), (2), (6) 5 Tragkonstruktion

Dämmstoff- Dämmstoff- U-Wert U-Wert U-Wert U T-Wert dicke dicke d1, d2 total Dämmstoff Holzanteil Holzanteil

1

R = 0.080 m²K/W

80 mm

2

R‘w (C,Ctr) Wanddicke

15%

25%

4

mm

mm

W/m²K

W/m²K

W/m²K

W/m²K

dB (8)

mm

5

120,80

200

0.18

0.21

0.22

0.16

48 (–,–)

320

6

160,80

240

0.16

0.18

0.19

0.12

49 (–,–)

360

200,80

280

0.13

0.16

0.17

0.10

50 (–,–)

400

240,80

320

0.12

0.14

0.15

0.08

51 (–,–)

440

3

7 8

d2

d1

240,120

360

0.11

0.12

0.14

0.04

52 (–,–)

480

240,160

400

0.10

0.11

0.12

0.02

53 (–,–)

520

c73 Systemskizze zwischengedämmtes System

c74 bis c79 Aussenwandkonstruktionen: zwischengedämmte Systeme

c76 Aussenwand zwischengedämmt, mit Zusatzdämmung als verputzte Aussendämmung Annahme 1 Aussenputz

Dämmstoff- Dämmstoff- U-Wert U-Wert U-Wert U T-Wert dicke dicke d1, d2 total Dämmstoff Holzanteil Holzanteil

R‘w (C,Ctr) Wanddicke

10 mm λ = 0.870 W/mK 100 mm λ = 0.044 W/mK variabel λ = 0.040 W/mK

1

15%

25%

3

mm

mm

W/m²K

W/m²K

W/m²K

W/m²K

dB (8)

mm

4

120,100

220

0.17

0.19

0.20

0.11

48 (–,–)

300

5 OSB-Platte

variabel λ = 0.130 W/mK 15 mm λ = 0.130 W/mK

5

160,100

260

0.15

0.17

0.18

0.08

49 (-3,–)

340

6 Lattenrost

40 mm

R = 0.180 m²K/W

200,100

300

0.13

0.15

0.16

0.07

51 (–,–)

380

7 Gipsfaserplatte

15 mm

λ = 0.320 W/mK

2 Holzfaserdämmplatte d2, (5), (7) 3 Wärmedämmung d1, (1), (2), (6) 4 Tragkonstruktion

2

6 7

d2

d1

240,100

340

0.11

0.13

0.14

0.05

52 (–,–)

420

280,100

380

0.10

0.12

0.13

0.04

52 (–,–)

460

320,100

420

0.09

0.11

0.12

0.03

53 (–,–)

500

c77 Aussenwand zwischengedämmt, mit Zusatzdämmung in der Installationsebene Annahme 1 Äussere Bekleidung

20 mm

2 Hinterlüftung

30 mm

2

R = 0.080 m²K/W

3 Dämmschutzschicht 4 Wärmedämmung d1, (1), (6)

Dämmstoff- Dämmstoff- U-Wert U-Wert U-Wert U T-Wert dicke dicke d1, d2 total Dämmstoff Holzanteil Holzanteil

1

5 Tragkonstruktion

variabel λ = 0.040 W/mK variabel λ = 0.130 W/mK

6 OSB-Platte

15 mm

7 Wärmedämmung d2, (1), (6)

60 mm

8 Gipsfaserplatte

15 mm

λ = 0.130 W/mK λ = 0.040 W/mK λ = 0.320 W/mK

15%

3

R‘w (C,Ctr) Wanddicke

25%

4

mm

mm

W/m²K

W/m²K

W/m²K

W/m²K

dB (8)

mm

5

120,60

180

0.21

0.26

0.30

0.10

50 (–,–)

260

6

160,60

220

0.17

0.22

0.25

0.08

260

0.15

0.19

0.22

0.06

51 (–,–) 53 (–,–)

300

200,60 240,60

300

0.13

0.17

0.19

0.05

54 (–,–)

380

240,100

340

0.11

0.14

0.16

0.03

54 (–,–)

420

240,140

380

0.10

0.13

0.14

0.02

55 (–,–)

460

7 8

d1

d2

340

c78 Aussenwand zwischengedämmt, mit Zusatzdämmung innen und aussen Dämmstoff- Dämmstoff- U-Wert U-Wert U-Wert U T-Wert dicke dicke d1, d2, d3 total Dämmstoff Holzanteil Holzanteil

Annahme 1

1 Äussere Bekleidung

20 mm

2 Hinterlüftung

30 mm

3 Holzfaserdämmplatte d3, (4), (7)

100 mm λ = 0.042 W/mK variabel λ = 0.040 W/mK

4 Wärmedämmung d1, (1), (2), (6) 5 Tragkonstruktion

2

R = 0.080 m²K/W

6 OSB-Platte

variabel λ = 0.130 W/mK 15 mm λ = 0.130 W/mK

7 Wärmedämmung d2, (1), (6)

60 mm

8 Gipsfaserplatte

15 mm

λ = 0.040 W/mK λ = 0.320 W/mK

R‘w (C,Ctr) Wanddicke

15%

25%

4

mm

mm

W/m²K

W/m²K

W/m²K

W/m²K

dB (8)

mm

5

120,60,100

280

0.14

0.16

0.17

0.05

51 (–,–)

360

6

160,60,100 320

0.12

0.14

0.15

7

0.04

200,60,100 360

0.11

0.13

0.14

0.03

52 (-3,-10) 400 53 (–,–) 440

240,60,100 400

0.10

0.12

0.13

0.02

53 (–,–)

480

240,100,100 440 240,140,100 480

0.09 0.08

0.11 0.10

0.12 0.11

0.01 0.01

54 (–,–) 55 (–,–)

520 560

3

8

d3

d1

d2

c79 Aussenwand zwischengedämmt, mit Dämmständern Annahme

Dämmstoff- Dämmstoff- U-Wert U-Wert U-Wert U T-Wert dicke dicke d1, d2 total Dämmstoff Holzanteil Holzanteil

1

1 Äussere Bekleidung

20 mm

2 Hinterlüftung

30 mm

3 Holzfaserdämmplatte d2, (3), (7)

22 mm

2

R = 0.080 m²K/W

6 OSB-Platte

λ = 0.047 W/mK variabel λ = 0.040 W/mK variabel λ = 0.130 W/mK 15 mm λ = 0.130 W/mK

7 Lattenrost

40 mm

R = 0.160 m²K/W

8 Gipsfaserplatte

15 mm

λ = 0.320 W/mK

4 Wärmedämmung d1, (1), (2), (6) 5 Tragkonstruktion, Dämmständer

Angaben zu den Tabellen c74 bis c79 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)

Für U-Wert Wärmeleitfähigkeit λ = 0.040 W/mK λ = 0.040 W/mK λ = 0.047 W/mK λ = 0.042 W/mK λ = 0.044 W/mK

R‘w (C,Ctr) Wanddicke

15%

25%

4

mm

mm

W/m²K

W/m²K

W/m²K

W/m²K

dB (8)

mm

5

220,22

0.17

0.19

0.21

0.17

50 (–,–)

342

6

240,22

242 262

0.14

0.16

0.17

0.14

51 (-3,-10) 382

3

7 8

d2

d1

280,22

302

0.13

0.14

0.15

0.11

53 (–,–)

422

320,22

342

0.11

0.12

0.13

0.10

54 (–,–)

462

360,22

382

0.10

0.11

0.11

0.08

54 (–,–)

502

400,22

422

0.09

0.10

0.10

0.07

55 (–,–)

542

Für U T-Wert Dichte spez. Wärmekapazität (c)

Mineralfaserplatte Zellulosefaser Holzfaserdämmplatte 22 mm Holzfaserdämmplatte 80 mm Holzfaserdämmplatte Kompaktfassade Mineralfaserplatte 30 kg/m³ 0.23 Wh/kgK Holzfaserdämmplatte 140 kg/m³ 0.58 Wh/kgK Schallschutz: siehe alle Hinweise unter Kapitel c6 40 Konstruktionsvorschläge

234

235

c3

Aussenwände

c3 12 Aussen gedämmte Systeme Aussen gedämmte Systeme kommen insbesondere beim Massivholzbau, zum Teil auch im Skelettbau zur Anwendung. Beim Massivholzbau übernehmen flächige, meist grossformatige und scheibenartige Bauteile die Funktion des Tragwerkes und auch der Raumbildung. Diese tragende Scheibe in der Stärke ab etwa 80 Millimeter unterstützt die Wär- c80 medämmung und dient gleichzeitig als Verlegeunterlage für den weiteren Wandaufbau. Im Kapitel b8 «Massivholzbau» (b8 20 «Vollquerschnitte») sind konstruktive Überlegungen zum Wandaufbau enthalten.

In den Tabellen c81 bis c82 sind Konstruktionsvorschläge unter Einbezug des Wärmeschutzes und des Schallschutzes (sofern vorhanden) enthalten.

c81 Aussenwand aussen gedämmt, hinterlüftet Annahme 1 Äussere Bekleidung

20 mm

2 Hinterlüftung

30 mm

1 2

R = 0.080 m²K/W

4 Wärmedämmung (1), (3) 5 Distanzlattung 6 Massivholzwand 7 Gipsfaserplatte

variabel λ = 0.040 W/mK variabel λ = 0.130 W/mK 100 mm λ = 0.130 W/mK 15 mm λ = 0.320 W/mK

5 6 7

R‘w (C,Ctr) Wanddicke

mm

mm

W/m²K

10 % W/m²K

15 % W/m²K

W/m²K

dB (5)

mm

120

120

0.25

0.28

0.30

0.19

50 (–,–)

285

160

160

0.20

0.23

0.24

0.14

51 (–,–)

325

100,100

200

0.17

0.19

0.20

0.11

52 (–,–)

365

3 4

3 Dämmschutzschicht

Dämmstoff- Dämmstoff- U-Wert U-Wert U-Wert U T-Wert dicke dicke d1, d2 total Dämmstoff Holzanteil Holzanteil

120,120

240

0.14

0.16

0.17

0.09

53 (–,–)

405

140,140

280

0.12

0.15

0.16

0.08

54 (–,–)

445

U T-Wert

R‘w (C,Ctr) Wanddicke

c82 Aussenwand aussen gedämmt, als verputzte Aussendämmung Annahme

1

3 Massivholzwand

10 mm λ = 0.870 W/mK variabel λ = 0.044 W/mK 100 mm λ = 0.130 W/mK

4 Gipsfaserplatte

15 mm

1 Aussenputz 2 Holzfaserdämmplatte (2), (4)

c80 Systemskizze aussen gedämmtes System

2 3 4

λ = 0.320 W/mK

c81 und c82 Aussenwandkonstruktionen: aussen gedämmte Systeme

Dämmstoff- Dämmstoff- U-Wert dicke dicke d1 total Dämmstoff mm

mm

W/m²K

W/m²K

dB (5)

mm

120

120

0.27

0.12

50 (–,–)

245

100,60

160

0.21

0.07

52 (–,–)

285

120,80

200

0.18

0.04

53 (–,–)

325

160,80

240

0.15

0.02

54 (–,–)

365

Angaben zu den Tabellen c81 und c82 (1) (2) (3) (4) (5)

Für U-Wert Wärmeleitfähigkeit λ = 0.040 W/mK λ = 0.044 W/mK

Für U T-Wert Dichte spez. Wärmekapazität (c)

Mineralfaserplatte Holzfaserdämmplatte Kompaktfassade Mineralfaserplatte 30 kg/m³ 0.23 Wh/kgK Holzfaserdämmplatte 140 kg/m³ 0.58 Wh/kgK Schallschutz: siehe alle Hinweise unter Kapitel c6 40 Konstruktionsvorschläge

c3 13 Kombinierte Systeme Als kombinierte Systeme werden Systeme bezeichnet, deren Dämmlagen sowohl in der Tragwerksebene (als Zwischendämmung) wie auch ausserhalb zu liegen kommen. Kombinierte Systeme kommen meist bei produktbezogenen Holzbausystemen (im Massivholzbau) zum Einsatz. Das heisst auch, dass der Wandaufbau auf das jeweilige Produkt abgestimmt c83 ist und entsprechenden Herstellerangaben unterliegt. Analog zu dem zwischengedämmten System bietet das Tragwerk Platz für die erste Dämmlage. Die zweite Dämmlage kommt wie beim aussen gedämmten System ausserhalb der Tragwerksebene zu liegen. Dazwischen liegt die Luftdichtigkeitsschicht.

In Kapitel b8 «Massivholzbau» (b8 30 «Zusammengesetzte Querschnitte») sind konstruktive Überlegungen zum Wandaufbau enthalten. In den Tabellen c84 und c85 sind Konstruktionsvorschläge unter Einbezug des Wärmeschutzes und des Schallschutzes (sofern vorhanden) enthalten.

c84 Aussenwand zwischen- und aussen gedämmt, hinterlüftet Annahme 1 Äussere Bekleidung

20 mm

2 Hinterlüftung

30 mm

3 Wärmedämmung d2, (1), (4)

variabel λ = 0.040 W/mK variabel λ = 0.140 W/mK

4 Distanzlattung

1

R = 0.080 m²K/W

5 Luftdichtigkeitsschicht 6 Holzmodul gedämmt d1, (3), (6) 7 Gipsfaserplatte

Dämmstoff- Dämmstoff- U-Wert U-Wert U-Wert U T-Wert dicke dicke d1, d2 total Dämmstoff Holzanteil Holzanteil

160 mm λ = 0.073 W/mK 15 mm λ = 0.320 W/mK

R‘w (C,Ctr) Wanddicke

10 %

15 %

mm

mm

W/m²K

W/m²K

W/m²K

W/m²K

dB (7)

(80),100

180

0.20

0.22

0.22

0.06

49 (–,–)

325

(80),140

220

0.17

0.18

0.19

0.04

50 (–,–)

365

(80),160

240

0.16

0.17

0.18

0.04

51 (–,–)

385

(80),200

280

0.14

0.15

0.16

0.03

52 (–,–)

425

(80),120,120 320

0.12

0.13

0.14

0.03

53 (–,–)

465

(80),160,160 400

0.10

0.11

0.11

0.02

54 (–,–)

525

Dämmstoff- Dämmstoff- U-Wert dicke dicke d1, d2 total Dämmstoff

U T-Wert

R‘w (C,Ctr) Wanddicke

3

mm

mm

W/m²K

W/m²K

dB (7)

4

(80),60

140

0.26

0.08

48 (–,–)

245

(80),80

160

0.24

0.06

49 (–,–)

265

2 3 4 5 6 7

d2

d1

mm

c85 Aussenwand aussen gedämmt, als verputzte Aussendämmung Annahme

3 Holzmodul gedämmt (3), (6)

λ = 0.870 W/mK variabel λ = 0.044 W/mK 160 mm λ = 0.073 W/mK

4 Gipsfaserplatte

15 mm

1 Aussenputz 2 Holzfaserdämmplatte (2), (5)

10 mm

λ = 0.320 W/mK

1 2

d2

c83 Systemskizze kombiniertes System

d1

c84 und c85 Aussenwandkonstruktionen: kombinierte Systeme

236

mm

(80),100

180

0.21

0.04

50 (–,–)

285

(80),120

200

0.19

0.03

50 (–,–)

305

(80),160

240

0.17

0.01

51 (–,–)

345

(80),200

280

0.14

0.01

51 (–,–)

385

Angaben zu den Tabellen c84 und c85 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)

Für U-Wert Wärmeleitfähigkeit λ = 0.040 W/mK λ = 0.044 W/mK λ = 0.073 W/mK

Für U T-Wert Dichte spez. Wärmekapazität (c)

Mineralfaserplatte Holzfaserdämmplatte Kompaktfassade Holzmodul gedämmt Mineralfaserplatte 30 kg/m³ 0.23 Wh/kgK Holzfaserdämmplatte 140 kg/m³ 0.58 Wh/kgK Holzmodul gedämmt 280 kg/m³ 2.10 Wh/kgK Schallschutz: siehe alle Hinweise unter Kapitel c6 40 Konstruktionsvorschläge

237

c3

Aussenwände

c86

c3 20 Äussere Bekleidungen

c3 22 Äussere Bekleidungen aus Holz

Erst durch die äussere Bekleidung (als Begriff auch Fassadenbekleidung gebräuchlich) erhält das Gebäude sein Gesicht. In der zeitgenössischen Architektur wird vermehrt Holz in Form von massivem Holz oder Holzwerkstoffen verwendet. Seit Generationen werden jedoch äussere Bekleidungen in Holz ausgeführt. Deren richtige Verwendung setzt aber besondere Kenntnisse über die Beanspruchungsbedingungen und die spezifische Materialeigenschaften voraus.

Holzarten Normal beanspruchtes, einheimisches Nadelholz (Fichten, Tanne, Föhre, Lärche oder Douglasie) erfüllt die gestellten Anforderungen an eine äussere Wandbekleidung ohne weiteres. Bei stark wetterexponierten Fassaden können resistentere Holzarten wie Redwood, Western Red Cedar oder Eiche eingesetzt werden. Die Druckimprägnierung verbessert die Dauerhaftigkeit von Fichten- und Tannenhölzer, so dass sie auch bei extremer Beanspruchung einzusetzen sind (siehe auch Kapitel d2 30 «Oberflächenbehandlung und chemischer Holzschutz»).

c3 21 Allgemeine Auswahlkriterien – Umgebung – Geometrie des Gebäudes – Gestalterische Überlegungen von Architekt und Bauherr – Witterungsbeanspruchung – Anforderungen an die Oberfläche und Unterhaltsfreundlichkeit – Bauvorschriften – Wärmeschutz – Brandschutz – Anforderungen an die Unterkonstruktion Möglichkeiten – Massivholzschalungen mit verschiedenen Profilausführungen – Massivholzschalungen mit Deckleisten – Strukturierte Massivholzbekleidungen mit unterschiedlichsten Querschnitten (Leisten, Latten, Lamellen, Konstruktionshölzer usw.) – Schindeln – Holzwerkstoffplatten – Zementfaserplatten – Zementgebundene Holzspanplatten – Blech-, Kupfer-, Metallbekleidungen usw. – Vormauerung – Mineralische Putze auf entsprechender Trägerplatte oder Dämmsystemen

c87 c86 Holzbau: Äussere Bekleidung Erdgeschoss: Faserzementplatten, 8 mm, zum Teil 15 mm, Anthrazit, mit zusätzlich aufgebrachtem Graffitischutz. Äussere Bekleidung Obergeschoss: OSB-Platte farbig behandelt, Distanzhalterung, Fiberglas

c87 Holzbau: Äussere Bekleidung aus massivem Holz, Holzart Douglasie, Oberfläche sägeroh, unbehandelt

Bekleidungsrichtung Bretterbekleidungen lassen sich grundsätzlich vertikal, horizontal oder diagonal anordnen. Sowohl für die vertikale als auch für die horizontale Anordnung der Bretter bestehen vielfältige Profilausbildungen, welche eine gute Wasserabführung gewährleisten. Bei der diagonalen Anordnung der Bretter ist besonders auf die richtige Ausführung der vertikalen Stossfuge zu achten. Durch die schräg angeordneten Bretter läuft das Wasser entsprechend der Fugenanordnung ab und sammelt sich in der Folge in Stossfugen sowie an Eck-, Fenster- und Türabschlüssen. Jahrringstellung Im Fassadenbereich empfiehlt es sich, Rift- und Halbriftbretter zu verwenden, da es bei Seitenbrettern im Zuge der Bewitterung zum Ablösen der obersten Holzschichten kommen kann. Zudem treten bei Seitenbrettern grössere Verformungen und häufiger Risse auf.

Riftbrett Halbriftbrett

c88

Seitenbrett

Querschnitte Die minimale Dicke von äusseren Massivholzbekleidungen beträgt 20 Millimeter. So genannte «Entspannungsnuten» auf der Rückseite der Bretter reduzieren deren Stabilität und können sich je nach Befestigungsart in Bezug auf die Schüsselung (Verformung der Brettquerschnitte) eher nachteilig auswirken. Die maximale Brettbreite für Bekleidungen in Nut und Kamm soll für nicht oder wenig bewitterte Bekleidungen das Mass von 140 Millimetern, für extrem bewitterte Bekleidungen 120 Millimeter nicht übersteigen. Generell sind schmale Lamellen (60, 70, 80 usw.) den breiten (120, 140 Millimeter) vorzuziehen. Leisten oder Lamellen werden für offene äussere Bekleidungen eingesetzt, wobei der Abstand zwischen den einzelnen Lamellen mindestens 10 Millimeter und die Neigung der horizontalen Schmalfläche mindestens 15º zu betra-

gen hat. Holzteile, die behandelt werden, müssen an den Kanten einen Radius von mindestens 2.5 Millimetern aufweisen, um eine genügende Dicke des Anstrichfilms zu gewährleisten Holzfeuchte Zum Zeitpunkt der Montage gibt die Norm SIA 265 «Holzbau» für das Gebiet mit dem Klima des schweizerischen Mittellandes die folgenden Werte an: – Bei stark strahlungsabsorbierenden Flächen Mittelwert 15 Prozent, Schwankungsbereich ± 5 Prozent – Bei wenig strahlungsabsorbierenden Flächen Mittelwert 17 Prozent, Schwankungsbereich ± 4 Prozent In Deutschland sind diese Werte weniger klar geregelt. Die DIN 1052 (2004) enthält dazu keine Angaben mehr. Vielfach wird jedoch für äussere Bekleidungen Holz mit einem zu hohen Feuchtigkeitsgehalt verwendet. Für die meisten Anwendungsgebiete ist eine Einbaufeuchte zwischen 12 und 16 Prozent empfehlenswert. c3 23 Plattenbekleidung aus Holzwerkstoffen In der zeitgenössischen Architektur gewinnt die grossformatige Plattenbekleidung immer mehr an Bedeutung. Bewährt haben sich Werkstoffe aus Zementfasern oder zementgebundenen Holzfasern. Die reinen Holzprodukte sind hingegen nur bedingt für die Aussenanwendungen geeignet. Bei mehrschichtig verleimten Massivholz- oder Furnierschichtholzplatten ist eine wetterfeste Verleimung von Decklagen und Mittellagen erforderlich. Ausbesserungen wie Flickäste usw. in den Decklagen sind ebenso zu vermeiden wie die direkte Bewitterung der Schmalfläche und horizontale Stösse ohne Abdeckung. Der Schutz der oberen Schmalfläche kann mit Profilblechen, Holzleisten oder durch Überlappung der Platten erfolgen. Die untere Plattenschmalfläche muss eine Hinterschneidung von 15º aufweisen. Der vertikale Stoss soll mit einem Plattenabstand, welcher der Plattendicke entspricht, jedoch mit mindestens 10 Millimeter Distanz ausgeführt werden. Alle nicht durch eine Abdeckung geschützten Schmalflächen sind durch geeignete wasserabweisende Anstriche zu versehen. Da die Plattenmaterialien unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, sind die Empfehlungen der Hersteller zu beachten.

c88 Jahrringstellung: Rift-, Halbriftbrett und Seitenbrett

238

239

c3

Aussenwände

c89 c90 Holzwerkstoffplatten als äussere Bekleidung Plattentyp1 Massivholzplatten Spanplatten

Faserplatten

Furnierschichtplatten

unbehandelt Einschichtig 2, 3, 4

wenig geeignet

mit Oberflächenbehandlung wenig geeignet

mögliche Probleme

mehrschichtig abgesperrt 2, 3

bedingt geeignet

bedingt geeignet

Rissbildung, Delaminierung

kunstharzverleimt

nicht geeignet

nicht geeignet

Dauerhaftigkeit, Dickenquellung, Ablösung Deckspäne

zementgebunden

geeignet

geeignet

OSB 2, 3

wenig geeignet

wenig geeignet

speziell verdichtete und bearbeitete Platten

nicht geeignet

geeignet

hoch verdichtete Platten aus imprägnierten Fasern

nicht geeignet

bedingt geeignet

normale Faserplatten

nicht geeignet

bedingt geeignet

Wasseraufnahme, Dickenquellung, Ablösung Deckschichtfaser

Furnierschichtplatten2

nicht geeignet

nicht geeignet

Dimensionsänderungen, Rissbildunge

Sperrholzplatten

nicht geeignet

bedingt geeignet

Schälrisse des Deckfurniers, Delaminierungen

Dimensionsänderungen, Formänderungen

Dauerhaftigkeit, Dickenquellung, Ablösung Deckspäne

1 Generell sind die Herstellerangaben und Vearbeitungshinweise zu beachten. 2 Diese Platten werden fallweise in Fassaden eingesetzt. Eignung nur unter bestimmten Voraussetzungen

3 Einsatz bei hohem konstruktiven Holzschutz möglich, zum Beispiel bei schützenden Vordächern 4 Infolge der grossen Dimensionsänderungen in schmalen Breiten bis etwa 300, 400 mm verwenden, auf Befestigung achten

c3 24 Schutzmassnahmen Zur Verhinderung einer technisch relevanten Schadenskette sind Schutzmassnahmen zu treffen, die für eine lange Funktionstüchtigkeit von Bedeutung sind. Zusammengefasst sind nachstehend die wichtigsten Kriterien für äussere Bekleidungen aus Holz aufgeführt. Ergänzende und grundlegende Angaben zu den Schutzmassen sind in Kapitel d2 «Holzschutz» enthalten.

– Tropfkanten wirken bei Aussenbekleidungen vorteilhaft. – Vermeiden von Kondenswasser durch Hinterlüftung der Bekleidungen und durch richtigen Wandaufbau sowie durch sachgerecht eingeplante und ausgeführte Luftdichtigkeitsschicht

Bauliche, konstruktive Schutzmassnahmen – Der konstruktive Holzschutz bildet die wesentliche Grundlage gegen eine vorzeitige Alterung der Gebäudehülle und aller darin eingebauter Teile, wie Fenster, Türen usw. – Ausreichendes Vordach, welches langfristig wirkende Feuchtigkeit fernhält – Regenwasser muss auf der Oberfläche ungehindert abfliessen und darf bei Fugen oder bei Brettstössen nicht eindringen. – Ausreichender Abstand der Holzbekleidung vom Boden (mindestens 300 Millimeter) – Fenstersimse und Mauerabsätze sind idealerweise mit 15º Gefälle auszubilden und abzudecken.

Äussere Bekleidung aus unbehandeltem Holz Äussere Bekleidungen aus unbehandelten Holzteilen haben bei minimalem Unterhalt eine sehr lange Lebensdauer. Referenzobjekte mit Bekleidungen, die 40, 50 Jahre und länger intakt bleiben, sind keine Ausnahme. Auf Aussenflächen unbehandelter Materialien werden Witterungseinflüsse jedoch relativ rasch sichtbar. Bei Holzbekleidungen sind dies vor allem farbliche Veränderungen. Diese hängen vom Klima, der Himmelsrichtung, der Vordachausbildung, dem Schattenwurf von Nachbargebäuden und Bepflanzungen ab. Sie können innerhalb derselben Fassadenfläche unterschiedlich ausfallen. Die Oberflächen von Nord-, Ost- und Südfassaden sowie Bekleidungen im Schatten von Vordächern, vorspringenden Fassadenteilen wie Fensterbänken oder horizontalen Fugenausbildungen werden hell- bis dunkelbraun. Bewitterte Holzteile an Westfassaden verfärben sich dagegen unc89 Holzbau: Äussere Bekleidung aus farbigen Faserzementplatten

c90 Eignung von Holzwerkstoffplatten als Fassadenbekleidung

c91

c92

ter den meisten Klimabedingungen silbrig bis dunkelgrau. Witterungseinflüsse und die daraus entstehenden Verfärbungen führen jedoch nicht unmittelbar zur Zerstörung des Holzgefüges und damit zu einer verminderten Festigkeit. Die Verfärbung und die minimale Veränderung der Holzoberfläche, die insbesondere durch UV-Strahlung und Erosion (Auswaschung) der photochemisch gespaltenen Holzbestandteile aus der obersten Zellschicht verursacht wird, stellen eine Oberflächenveränderung dar, welche der natürlichen Alterung des Holzes entspricht. Eine derartige oberflächennahe Veränderung hat auf die technische Dauerhaftigkeit einer Holzbekleidung keinen relevanten Einfluss. Für gewisse Anwendungen kann sie durchaus erwünscht sein.

c91 Zeiteinfluss auf Art und Intensität der Oberflächenverwitterung und Verfärbung von Fichtenholz: von unbewittert bis 180 Tage verschärfter Freibewitterung unter 45º Neigung gegen Süden

Oberflächenbehandlung Allgemeine Hinweise – Durch eine Oberflächenbehandlung ist eine Farbgebung möglich. Zusätzlich können durch die Behandlung auch ein Witterungsschutz und eine verbesserte Dimensionsstabilität erreicht werden. – Voraussetzung für eine funktionierende Oberflächenbehandlung von Holzbekleidungen ist die Auswahl von geeigneten Materialien und eine richtige konstruktive Ausführung. Fehler in der Materialwahl und Ausführung lassen sich durch Oberflächenbehandlung oder chemischen Holzschutz nicht ausgleichen. – Äussere Bekleidungen sind allseitig vor dem Montieren mit einem Voranstrich zu versehen. – Kanten sind mit einem Radius von mindestens 2.5 Millimetern zu runden, damit auch an diesen Stellen eine ausreichende Farbaufnahme und Haftung möglich wird. – Holzoberflächen werden in verschiedenen Bearbeitungszuständen eingesetzt (sägeroh, gebürstet, geschliffen, gehobelt). Bei jedem dieser Bearbeitungszustände ist eine Oberflächenbehandlung mit den beschriebenen Produkten möglich. – Mit sägerohen oder geschliffenen Oberflächen werden deutlich höhere Renovationsintervalle erreicht als mit gehobelten Oberflächen (Abb. c94). Lediglich gehobelte Oberflächen werden nicht empfohlen. Solche Oberflächen müssen vor dem Farbauftrag angeschliffen werden. Wichtig ist, dass restlos alle behandelten Holzteile geschliffen werden, also auch Kanten, Deckleisten, Schmalseiten der Lamellen oder Leisten. – Rechtzeitiger Unterhalt garantiert eine lange Funktionstüchtigkeit. – Bei Lasuranstrichen und Imprägniergrundierungen werden Produkte mit Gütezeichen empfohlen. – Wegen der verbesserten Qualitätskontrollen erhalten vollständig industriell beschichtete Holzfassadenbauteile zunehmend eine grössere Bedeutung. Farblose , wasserabweisende Imprägnierungen Die Holzoberfläche verwittert wie unbehandeltes Holz, aber langsamer. Die Imprägnierung kann eine zeitliche Durchfeuchtung des Holzes verzögern. Die Haltbarkeit solcher Anstriche ist allerdings gering.

c92 Holzbau: Äussere Bekleidung Schindeln, dreilagig, Holzart Lärche, Format 60–140 mm x 250 mm, sichtbarer Höhenabstand 100 mm, Dicke 8–10 mm, nicht hinterlüftet

240

241

c3

Aussenwände

c93

Farblose Anstriche, Klarlacke Farblose Lasuren oder Lacke sind im Aussenbereich nicht geeignet. Die unzureichende UV-Schutzwirkung begrenzt die Haltbarkeit je nach Bewitterungsintensität auf 1 bis 2 Jahre. Wenn die Bekleidung vor direkter Bewitterung sicher geschützt ist, kann eine Verzögerung der Vergrauung erreicht werden.

Untergrund gehobelt sägeroh geschliffen Anzahl Anstriche Grundierung Grundierung +1 Grundierung +2 Grundierung +3

Dünnschichtlasur Anstrichstoff, der teilweise ins Holz eindringt, mit einer Filmdicke von circa 10 bis 20 Mikrometern (0.01 bis 0.02 Millimeter) bei zweifacher Behandlung. Die Holztextur bleibt betont sichtbar. Die Haltbarkeit bei direkter Wetterbeanspruchung in südlicher und westlicher Exposition beträgt etwa 2 bis 4 Jahre. Je stärker die Lasur pigmentiert ist, desto höher sind Lichtschutz und Farbbeständigkeit. Der Renovationsaufwand ist gering. Dickschichtlasur Anstrichstoff, der nur gering ins Holz eindringt, mit einer Schichtdicke von 30 bis 50 Mikrometern (0.03 bis 0.05 Millimeter) bei zweifacher Anwendung. Die Holztextur bleibt nur als «Relief» leicht sichtbar. Die Haltbarkeit bei direkter Wetterbeanspruchung in südlicher und westlicher Exposition beträgt etwa 3 bis 6 Jahre. Der Renovationsaufwand ist gering. Lacke, deckende Anstriche Deckende Anstriche dringen nur gering oder gar nicht ins Holz ein. Bei einer zweifachen Behandlung beträgt die Schichtdicke der Behandlung 80 bis 120 Mikrometer (0.08 bis 0.12 Millimeter) Die Haltbarkeit bei direkter Wetterbeanspruchung in südlicher und westlicher Exposition beträgt etwa 6 bis 12 Jahre. Der Renovationsaufwand ist gross. Deckende Lacke bilden einheitlich gefärbte Oberflächen. Sie bieten einen sehr guten UV-Schutz und ergeben daher dauerhafte Anstriche. Die Schichtdicke beeinflusst im Wesentlichen den Feuchteschutz und das Abwitterungsverhalten von Beschichtungen. Dunkle Anstriche bewirken infolge der Sonneneinstrahlung höhere Oberflächentemperaturen und dadurch grössere Verformungen.

Pigmentierung farblos schwach mittel stark deckend Farbton schwarz dunkel hell weiss 0

2

4

6

8

10

12

14 Jahre

c94

Druckimprägnierte Holzbekleidungen Mit speziellen Druck- und Vakuumverfahren werden Holzschutzmittel in das Innere der Holzquerschnitte gebracht. Dabei sind Eindringtiefe und Einbringmenge des Schutzmittels für den Erfolg entscheidend. Aber auch das verwendete Holzschutzmittel und die Holzart beeinflussen die Qualität der Imprägnierung. Vorzuziehen sind Produkte, die einer laufenden Fremdüberwachung unterzogen sind und damit ein Gütezeichen tragen. Die Druckimprägnierung erfolgt in Imprägnierwerken, die über die notwendige technische Einrichtung verfügen. Die Holzarten Fichte, Tanne und Föhre eignen sich für druckimprägnierte Fassadenbekleidungen. Druckimprägnierte Fassadenbekleidungen sind sehr dauerhaft und unterhaltsarm. Thermisch behandeltes Holz Die Wärmebehandlung von Holz führt in Abhängigkeit der Holzart, der Behandlungsdauer und -intensität zu einer mehr oder weniger ausgeprägten Farbänderung, die bis zu einem dunkelbraunen Farbton führen kann. Nach bisherigen Untersuchungen weist «Thermoholz» eine geringere Wasseraufnahmefähigkeit, eine grössere Dic93 Holzbau: Äussere Bekleidung aus Massivholz, Lamellen liegend angeordnet (abgeschrägt), sägeroh, deckender Anstrich

c94 Einflussfaktoren und Renovationsintervall der Oberflächenbehandlung auf einer Holzoberfläche [26]

c95

c3 25 Befestigung Die Befestigung hat die einzelnen Holzelemente dauerhaft zu fixieren. Das Verformen der einzelnen Bauteile soll einerseits verhindert werden, andererseits ist die Dimensionsänderung (verursacht durch Schwinden und Quellen) in gewissem Ausmass zu ermöglichen, damit in den Holzteilen keine Risse auftreten. Massivholzbekleidungen werden mit Nägeln, Schrauben oder Klammern befestigt. Ausserdem gibt es verschiedene Arten von Patentkrallen oder Befestigungshaken. Grundsätzlich ist die Befestigung, jeweils abhängig von Profilierung und Überlappung der Holzteile, auf der Vorder- und der Rückseite, sichtbar oder nicht sichtbar möglich. c96

mensionsstabilität, aber auch verringerte Festigkeitseigenschaften und erhöhte Sprödigkeit auf. Bekleidungen aus Thermoholz werden erst seit wenigen Jahren angewendet. Es ist anzunehmen, dass sich die vorteilhaften Eigenschaften wie die geringere Wasseraufnahmefähigkeit und die gute Dimensionsstabilität positiv auf die Lebensdauer einer äusseren Bekleidung auswirken. Es ist jedoch zu beachten, dass Thermoholz nicht UV-stabil ist, es vergraut in gleicher Weise wie Naturholz. Thermisch behandeltes Holz ist bei äusseren Bekleidungen selten mit einem weiteren Schutzanstrich versehen. Hauptsächlich wird Fichten- und Tannenholz verwendet. Nanotechnologie An der Fassade könnte die Nanotechnologie interessant sein, weil die Applikation eines Anstriches eine ausgeprägte Hydrophobierung (Wasserabstossung) der Holzoberfläche ergibt. Es sind bereits Produkte auf der Grundlage von Nanotechnologie erhältlich. Sie bewirken einen Schutzeffekt gegen das Eindringen von flüssigem Wasser; dampfförmige Feuchte, die für das Schwinden und Quellen massgeblich verantwortlich ist, wird durch die Hydrophobierungen mit der bisher bekannten Technologie nicht abgehalten. Aufgrund der positiven Erfahrungen und den noch angestrebten Verbesserungen in Forschung und Entwicklung zählen Hydrophobierungen auf der Basis der Nanotechnologie zu den Erfolg versprechenden Entwicklungen für Fassadenbehandlungen. Weitergehende Hinweise zu den Themen druckimprägnierte Holzbekleidungen, thermisch behandeltes Holz und Nanotechnologie sind im Kapitel d2 «Holzschutz» enthalten. c95 Holzbau mit verputzter Aussenwand. Kompaktfassadensystem: Holzfaserdämmplatten, mineralischer Putz

Wesentliche Kriterien für die Wahl des Befestigungsmittels sind: Tragfähigkeit, Dauerhaftigkeit und Witterungsbeständigkeit. Bei Nägeln und Schrauben ist die Eindringtiefe abhängig von der Dicke der zu befestigenden Bekleidung. Als Zimmermannsregel gilt: Nagellänge mindestens dreimal die zu befestigende Brettdicke. Der Kopf darf über die Oberfläche des Holzelementes weder herausragen noch tiefer eingeschlagen oder eingedreht werden. Klammern sind nur für eine nicht sichtbare Befestigung zu empfehlen. Optische Beeinträchtigungen durch die Befestigung müssen ausgeschlossen sein. Es dürfen also keine sichtbaren Verfärbungen im Holz auftreten, wie dies bei der Verwendung von unverzinkten Nägeln, Schrauben oder auch durch chemische Reaktionen von Metall mit Holzinhaltsstoffen möglich ist. Allgemein bekannt sind derartige oxydative Verfärbungen zum Beispiel bei den Holzarten Eiche und Edelkastanie sowie bei einigen Exotenhölzern. Feuerverzinkte Befestigungsteile bieten in der Regel den nötigen Korrosionsschutz. Gewisse Vorsicht ist bei galvanisch verzinkten Nägeln, Schrauben oder Klammern geboten, da die Zinkschicht bereits bei der Montage beschädigt werden kann. Wo Verfärbungen durch Korrosion beziehungsweise Reaktionen mit Holzinhaltsstoffen oder durch Holzschutzbehandlungen auf jeden Fall vermieden werden müssen, sind Verbindungsmittel aus rostfreiem Stahl zu verwenden. Die Qualität der Stahllegierung ist entscheidend für die Vermeidung von Verfärbungen.

c96 Holzbau: Äussere Bekleidung aus Massivholz, Lamellen liegend (Stülpschalung) und stehend (Deckelschalung) angeordnet, deckender Anstrich

242

243

Aussenwände

c3 26 Kontrolle und Unterhalt Um eine möglichst grosse Dauerhaftigkeit zu erreichen, sind für jedes Bekleidungsmaterial Unterhaltsarbeiten notwendig. Bei Fassadenbekleidungen aus Holz hängt der erforderliche Unterhaltsaufwand von der Umsetzung des Holzschutzkonzeptes bei der Ersterstellung ab. Das Schema nach Abbildung c97 oben zeigt, wie die Intensität der Unterhaltsdauer unmittelbar die Funktionstüchtigkeit einer behandelten Fassadenbekleidung beeinflusst. Ohne Unterhalt setzt nach einem kontinuierlichen Funktionsverlust ein rascher Zerfall ein (Kurve 1). Sanierung bedeutet in diesem Fall den Ersatz der untauglichen Bekleidung. Bei Unterhaltsarbeiten, die periodisch erfolgen (Kurve 2), zum Beispiel alle sechs Jahre, wird durch die ersten Unterhaltsarbeiten die Ursprungsqualität beinahe erreicht, während sich in den folgenden periodischen Aufbesserungen ein Funktionsverlust immer deutlicher abzeichnet. Wird die Fassadenbekleidung auf Dauer kleinen Unterhaltsarbeiten (Kurve 3) unterzogen, stellt sich zwar ein Funktionsverlust ein, der aber doch deutlich langsamer vor sich geht und die gesamte Lebensdauer erheblich verlängert. Solche Arbeiten beinhalten etwa die jährliche Prüfung auf Pilz- sowie Insektenbefall, die Entstaubung von Insektengittern, das Entfernen von Algenbildung, den Rückschnitt von Pflanzen usw. Während für eine Fassadenbekleidung aus unbehandeltem oder druckimprägniertem Holz ein dauernder kleiner Unterhalt empfehlenswert ist, wird für eine oberflächenbehandelte Bekleidung der periodische Unterhalt im Vordergrund stehen. Das Schema in Abbildung c97 unten zeigt den Kostenaufwand für den Unterhalt einer Fassadenbekleidung in Abhängigkeit vom Unterhaltsintervall. Mit einem hohen Kostenanteil für das Ersetzen der Bekleidung ist beim Unterlassen der Unterhaltsarbeiten zu rechnen. Der periodische Unterhalt wird jedes Mal höhere Kosten verursachen, und bei dauerndem kleinen Unterhalt nehmen die Aufwendungen für Arbeit und Kosten im Laufe der Jahre sicher zu, bewegen sich aber insgesamt auf einem tiefen Niveau.

0 2 Zeit (Jahre)

4

6

8

10

12

14

16

18

20

12

14

16

18

20

Unterhaltshäufigkeit ohne 1 periodisch 2 dauernd 3

+ Kostenaufwendungen

c3

Funktionstauglichkeit

+

0 2 Zeit (Jahre)

4

6

8

10

Kostenentwicklung ohne Unterhalt periodischer Unterhalt dauernder Unterhalt

c97

c3 30 Innere Bekleidungen Allgemeine Auswahlkriterien – Gestalterische Überlegungen – Nutzung der Innenräume – Beanspruchung und Anforderungen an die Oberfläche und den Unterhalt – Unterkonstruktion, Aufbau der Innen- und Aussenwände – Brand- und Schallschutzanforderungen – Überlegungen für den sommerlichen und winterlichen Wärmeschutz und den Feuchteschutz – Einfluss auf die Aufenthaltsqualität und die Empfindungen in Bezug auf Behaglichkeit und Wohlbefinden – Verhalten und Steuerung gegenüber der Luftfeuchte in den Innenräumen Möglichkeiten – Bekleidungen aus verschiedenen Holzarten mit unterschiedlichen Abmessungen, Profilen, Oberflächenbearbeitungen und Oberflächenbehandlungen – Holzwerkstoffe (Furnierschicht- oder Furniersperrholz, Spanplatten, OSB-Platten, harte- und mittelharte Faserplatten, MDF-Platten usw.) unbehandelt, furniert, gestrichen oder eingefärbt – Holzwerkstoff-, Gipskarton- oder Gipsfaserplatten als Unterlagen für textile oder keramische Materialien oder Kunststoffe – Gipskarton-, Gipsfaser- oder Lehmbauplatten verputzt

c97 (oben) Funktionstüchtigkeit einer Fassadenbekleidung in Abhängigkeit vom Unterhaltsintervall [26] c97 (unten) Kostenaufwendungen für den Unterhalt einer Fassadenbekleidung in Abhängigkeit vom Unterhalt [26]

c98

– Verschiedene Plattenarten wie zementgebundene Holzspanoder Blähglimmerplatten Empfehlungen Formaldehyd: In Innenräumen sind Werkstoffe mit formaldehydfreier oder formaldehydarmer Verklebung zu verwenden. Solche Werkstoffe sind mit Klebstoffen gefertigt, die aufgrund ihres chemischen Abbindeverhaltens kein Formaldehyd enthalten oder abgeben (PVAc-, PUR-, EPI-, PMDI-Klebstoff, Schmelzklebstoffe). Als formaldehydarm verklebte Holzwerkstoffplatten gelten auf Harnstoffharz basierende Platten, beispielsweise solche, deren Abgabepotential und Einsatzbedingungen den Reglementen für die Bewertung von Spanplatten entsprechen. Das sind Platten der Emissionsklasse E 1. Einzelne Hersteller unterziehen ihre Produkte Kontrollen, die noch wesentlich tiefere Abgabewerte durch Labeloder Gütezeichen garantieren (RAL-ZU 38 und 76, Blauer Engel, Nature Plus). Mit Vorteil werden jedoch formaldehydfrei verklebte Produkte eingebaut. Es ist zu beachten, dass neben dem Abgabepotential der Platten auch der Belastungsgrad der betreffenden Räume zu berücksichtigen ist. Auch der Anteil offener Schnittkanten oder Perforationen spielt für die Innenraumbelastung eine Rolle, weil über die Kantenflächen der Platten sehr viel mehr Formaldehyd emittiert wird als über die Oberflächen.

Keramische Platten: Holzwerkstoff- oder Gipsfaserplatten dienen unter bestimmten Voraussetzungen als Unterlage für Wandbekleidungen aus keramischen Platten. Zu beachten sind die Empfehlungen und Hinweise der Hersteller oder Lieferanten für das Verlegen.

c99

Klimabereiche: In Räumen mit zeitweilig erhöhter relativer Luftfeuchte (Nutzungsklasse 2, wenige Wochen im Jahr über 85 Prozent) sind Holzwerkstoffplatten für die Anwendung im Feuchtebereich zu verwenden. Das bedeutet: OSB-Platten gemäss EN 300, Typ OSB/3 oder Typ OSB/4. Spanplatten gemäss EN 312-7, Typ 5 oder Typ 7. Flächige Materialien: Holzwerkstoff-, Gipsfaser- oder Gipskartonplatten bilden zusammenhängende Flächen, die unterschiedlich zur Holzunterkonstruktion schwinden und quellen können. Durch Anordnen von Schwind- und Quellfugen und durch die richtige konstruktive Ausführung lassen sich Rissbildungen und unerwünschte Fugen vermeiden. c100 c98 Innere Bekleidung aus massivem Holz: Solche Bekleidungen können unbehandelt bleiben. Werden die Bekleidungen behandelt, können transparente oder deckende, «wirkstofffreie» Produkte verwendet werden. Anwendungsbeispiel: In der Region gewachsenes Tannenholz für Decke und Wände; Esche für den Boden

c99 Innere Bekleidung mit Gips- oder Gipsfaserplatten

244

c100 Oberflächenvergütete Holzwerkstoffplatten oder massives Holz als Bekleidungsmaterialien

245

c4

Geneigte Dächer

c4 10 Nicht wärmegedämmte geneigte Dächer Für ein Gebäude ohne Anforderungen an den Wärmeschutz (zum Beispiel Lagergebäude) kann ein nicht wärmegedämmtes geneigtes Dach vorgesehen werden. Ebenso entsteht ein nicht wärmegedämmtes Dach bei einem beheizten Gebäude, dessen obere Wärmedämmschicht bei der obersten Geschossdecke liegt. Das führt zu einem kalten, nicht beheizten Dachraum (Abb. c101). Dieser belüftete Dachraum wirkt im Sommer wie im Winter als Pufferzone. Im Winter werden durch die gleichmässige Temperatur im Dachraum und auf der Dachfläche Schnee und Eis gleichmässig abgebaut. Dadurch bildet sich auch kein Eis und kein Rückschwellwasser am Dachrand. Heute sind die meisten Dachräume ausgebaut und werden bewohnt. Deshalb beschränken sich die folgenden Ausführungen auf wärmegedämmte, geneigte Dächer. c4 20 Wärmegedämmte geneigte Dächer c4 21 Allgemeines Bei wärmegedämmten geneigten Dächern liegen neben der Deckung und dem Unterdach auch die Wärmedämmschicht, die Luftdichtung und die Dampfbremse sowie die Deckenbekleidung in der Dachebene (Abb. c102). Es fehlt der früher allgemein übliche Dachraum, der zwischen dem Aussen- und dem Innenklima eine bauphysikalische Pufferzone bildete. Beim wärmegedämmten ge-

neigten Dach ist zwischen dem einfach belüfteten Dach (früher Warmdach) und dem zweifach belüfteten Dach (früher Kaltdach) zu unterscheiden: Einfach belüftete Dächer (früher Warmdächer) haben einen Durchlüftungsraum zwischen Deckung und Unterdach. Das Unterdach selbst ist nicht unterlüftet (Abb. c103). Zweifach belüftete Dächer (Kaltdächer) weisen zwei Durchlüftungsräume auf, die sich zwischen Deckung und Unterdach sowie zwischen Unterdach und Wärmedämmschicht befinden (Abb. c104). Infolge der stetig steigenden Dämmstärken und der auf die Dampfdiffusion besser abgestimmten Baumaterialien, insbesondere der Unterdächer, werden im Gegensatz zu früher heute nur noch in seltenen Fällen Dächer mit zwei Belüftungsräumen (Kaltdächer) erstellt. Unterdächer werden also nur noch selten unterlüftet. Wie bei der Aussenwand ist auch beim Dach zwischen dem aussen und dem zwischengedämmten System zu unterscheiden. In der Reihenfolge der Schichten besteht kein Unterschied. Die bauphysikalischen Bedingungen bleiben sich gleich. Die Systeme unterscheiden sich im Wesentlichen in der Tragkonstruktion und im Erscheinungsbild, während der Schichtaufbau, dem System übergeordnet, prinzipiell gleich bleibt.

1 2 3 4 5 6 7

1 2 3 4 5 6 7 8

c101

c102

c103

c104

c101 Gebäude mit kaltem, belüftetem Dachgeschoss. Wärmedämmschicht, Luftdichtung und Dampfbremse liegen im Bereich der obersten Geschossdecke.

c102 Das Dachgeschoss wird als Wohnraum genutzt. Die Wärmedämmschicht befindet sich in der Dachebene. Die Räume werden heute sehr oft bis direkt unter die Dachkonstruktion bewohnt. Dadurch werden an das geneigte Dach erhöhte Anforderungen bezüglich des bauphysikalischen Verhaltens gestellt.

c103 Einfach belüftetes Dach 1 Deckung 2 Durchlüftungsraum 3 Unterdach 4 Wärmedämmung 5 Dampfbremse, Luftdichtung 6 Lattenrost, Installationsraum 7 Innere Bekleidung

c104 Zweifach belüftetes Dach 1 Deckung 2 Durchlüftungsraum 3 Unterdach 4 Durchlüftungsraum 5 Wärmedämmung 6 Dampfbremse, Luftdichtung 7 Lattenrost, Installationsraum 8 Innere Bekleidung

c4 22 Zwischengedämmte Systeme Das zwischengedämmte System ist eine bewährte Ausführung. Die gesamte Dachstärke lässt sich dabei schlanker halten als beim aussen gedämmten System. Die Gestaltung der inneren Oberfläche bleibt vom Tragwerk unabhängig. Die Luftdichtigkeitsschicht und die Dampfbremse werden innerhalb, die Wärmedämm-

c105

schicht wird zwischen der Tragkonstruktion angeordnet. Der Anschluss der Luftdichtigkeitsschicht und der Dampfbremse ist beim Übergang Wand-Dach einfach (sofern auch die Wand zwischengedämmt ist). Schwieriger sind konstruktionsbedingte oder aus gestalterischen Gründen gewünschte Zangen, Büge oder andere die Dachhülle durchstossende Bauteile. In der Ausführung sind solche Durchbrüche problematisch und deshalb auf ein Minimum zu beschränken. Zwischen der Deckung und dem Unterdach ist ein Durchlüftungsraum mit entsprechenden Zu- und Abluftöffnungen an der Traufe und am First anzuordnen. In den Tabellen c106 bis c108 sind Konstruktionsvorschläge unter Einbezug des Wärmeschutzes und des Schallschutzes (sofern vorhanden) enthalten.

c106 Geneigtes Dach zwischengedämmt Annahme 1 Deckung 2 Durchlüftung 3 Unterdach, Hartfaserplatte (3) 4 Wärmedämmung (1), (4) 5 Tragkonstruktion, Sparren 6 Luftdichtung, Dampfbremse 7 Lattenrost 8 Innenbekleidung

1 2 3 4 5 6 7 8

variabel 50 mm 5 mm variabel variabel

R = 0.040 m²K/W λ = 0.080 W/mK λ = 0.040 W/mK λ = 0.130 W/mK

30 mm 15 mm

R = 0.160 m²K/W λ = 0.130 W/mK

Dämmstoff- Dämmstoff- U-Wert U-Wert dicke dicke d1 total Dämmstoff Holzanteil 10% mm mm W/m²K W/m²K 120 120 0.28 0.33 160 160 0.22 0.26 200 0.18 0.21 200 240 240 0.15 0.18 280 280 0.13 0.16

U-Wert

U T-Wert

R‘w (C,Ctr) Dachdicke

Holzanteil 15% W/m²K 0.35 0.28 0.23 0.20 0.17

W/m²K 0.34 0.25 0.20 0.16 0.14

dB (6) –– (–,–) 50 (-3,-9) 52 (-3,-10) 52 (-3,-10) –– (–,–)

U-Wert

U T-Wert

R‘w (C,Ctr) Dachdicke

Holzanteil 15% W/m²K 0.25 0.21 0.18 0.16 0.14 0.13

W/m²K 0.22 0.17 0.14 0.12 0.10 0.08

dB (6) –– (–,–) 53 (–,–) 55 (–,–) 55 (–,–) –– (–,–) –– (–,–)

U-Wert

U T-Wert

R‘w (C,Ctr) Dachdicke

Holzanteil 15% W/m²K 0.21 0.18 0.16 0.14 0.13 0.12

W/m²K 0.15 0.12 0.09 0.08 0.06 0.05

dB (6) –– (–,–) –– (–,–) –– (–,–) –– (–,–) –– (–,–) –– (–,–)

mm 280 320 360 400 440

c107 Geneigtes Dach zwischengedämmt Annahme variabel 50 mm 5 mm variabel variabel

R = 0.040 m²K/W λ = 0.080 W/mK λ = 0.040 W/mK λ = 0.130 W/mK

60 mm 15 mm

λ = 0.040 W/mK λ = 0.130 W/mK

d1 d2

1 Deckung 2 Durchlüftung 3 Unterdach, Hartfaserplatte (3) 4 Wärmedämmung d1 (1), (4) 5 Tragkonstruktion, Sparren 6 Luftdichtung, Dampfbremse 7 Wärmedämmung 8 Innenbekleidung

1 2 3 4 5 6 7 8

Dämmstoff- Dämmstoff- U-Wert U-Wert dicke dicke d1, d2 total Dämmstoff Holzanteil 10% mm mm W/m²K W/m²K 120,60 180 0.21 0.24 160,60 220 0.17 0.20 200,60 260 0.15 0.17 240,60 300 0.13 0.15 280,60 340 0.11 0.13 320,60 380 0.10 0.12

mm 310 350 390 430 470 510

c108 Geneigtes Dach zwischengedämmt, mit Zusatzdämmung oberhalb Dachtragkonstruktion Annahme

1 2 3 4 5 6 7 8 9

variabel 50 mm R = 0.040 m²K/W 80 mm λ = 0.042 W/mK variabel λ = 0.040 W/mK variabel λ = 0.130 W/mK

d2 d1

1 Deckung 2 Durchlüftung 3 Unterdachfolie 4 Wärmedämmung d2 (2), (5) 5 Wärmedämmung d1 (1), (4) 6 Tragkonstruktion, Sparren 7 Luftdichtung, Dampfbremse 8 Lattenrost 9 Innenbekleidung

30 mm 15 mm

c105 Systemskizze zwischengedämmtes System

R = 0.16 m²K/W λ = 0.130 W/mK

c106 bis c108 Geneigte Dachkonstruktionen, zwischengedämmte Systeme

246

Dämmstoff- Dämmstoff- U-Wert U-Wert dicke dicke d1, d2 total Dämmstoff Holzanteil 10% mm mm W/m²K W/m²K 120,80 200 0.19 0.20 160,80 240 0.16 0.17 200,80 280 0.14 0.15 240,80 320 0.12 0.13 280,80 360 0.11 0.12 320,80 400 0.10 0.11 Angaben zu den Tabellen c106 bis c108 (1) (2) (3) (4) (5) (6)

Für U-Wert Wärmeleitfähigkeit λ = 0.040 W/mK λ = 0.042 W/mK λ = 0.080 W/mK

Für U T-Wert Dichte spez. Wärmekapazität (c)

Mineralfaserplatte Holzfaserdämmplatte 80 mm Holzfaserhartplatte 8 mm Mineralfaserplatte 30 kg/m³ 0.23 Wh/kgK Holzfaserdämmplatte 140 kg/m³ 0.58 Wh/kgK Schallschutz: siehe alle Hinweise unter Kapitel c6 40 Konstruktionsvorschläge

247

mm 355 395 435 475 515 555

c4

Geneigte Dächer

c4 23 Aussen gedämmte Systeme Luftdichtung, Dampfbremse und die Wärmedämmschicht liegen beim aussen gedämmten System ausserhalb der Tragkonstruktion. Die Dicke der Dämmschicht lässt sich unabhängig von dieser wählen. Die Installationen werden in speziell dafür vorgesehenen Kanälen oder in der Tragkonstruktionsebene geführt. Die Tragkonstruktion c109 bleibt innen sichtbar. Die Vordächer werden mit Sticherkonstruktionen oder Vordachsparren (in der Dämmebene liegend) gebildet und können so schlank konstruiert werden.

In den Tabellen c110 bis c113 sind Konstruktionsvorschläge unter Einbezug des Wärmeschutzes und des Schallschutzes (sofern vorhanden) enthalten.

c110 Geneigtes Dach aussengedämmt, Distanzhalterung mit Distanzschrauben Annahme

1 2 3 4 5 6 7 8

1 Deckung

variabel

2 Konterlattung, Durchlüftung

50 mm

variabel λ = 0.042 W/mK

5 Luftdichtung, Dampfbremse 6 Dachschalung

27 mm

7 Tragkonstruktion, Sparren

variabel

8 Distanzschraube

variabel

U T-Wert

R‘w (C,Ctr) Höhe ohne Sparren

R = 0.040 m²K/W

3 Unterdachfolie 4 Wärmedämmung (2), (4)

Dämmstoff- Dämmstoff- U-Wert dicke dicke d1 total Dämmstoff

λ = 0.130 W/mK

mm

mm

W/m²K

W/m²K

dB (5)

mm

120

120

0.31

0.26

–– (–,–)

257

160

160

0.24

0.14

48 (-3,-9)

297

200

200

0.19

0.07

48 (-3,-9)

337

240

240

0.16

0.04

52 (-2,-7)

377

c111 Geneigtes Dach aussengedämmt, mit einlagiger Distanzlattung Annahme

1 2 3 4 5 6 7 8

1 Deckung

variabel

2 Durchlüftung

50 mm

R = 0.040 m²K/W

3 Unterdachfolie 4 Wärmedämmung (1), (3) 5 Distanzlattung

variabel λ = 0.040 W/mK variabel λ = 0.130 W/mK

6 Luftdichtung, Dampfbremse 7 Dachschalung 8 Tragkonstruktion, Sparren

λ = 0.130 W/mK variabel λ = 0.130 W/mK

27 mm

Dämmstoff- Dämmstoff- U-Wert U-Wert U-Wert U T-Wert dicke dicke d1 total Dämmstoff Holzanteil Holzanteil 10%

R‘w (C,Ctr) Höhe ohne Sparren

15%

mm

mm

W/m²K

W/m²K

W/m²K

W/m²K

dB (5)

mm

120

120

0.29

0.34

0.37

0.32

–– (–,–)

257

160

160

0.23

0.27

0.29

0.24

–– (–,–)

297

200

200

0.19

0.22

0.24

0.19

–– (–,–)

337

240

240

0.16

0.19

0.20

0.16

–– (–,–)

377

c109 Systemskizze aussen gedämmtes System

c110 bis c113 Geneigte Dachkonstruktionen, aussen gedämmte Systeme

c113-1 c112 Geneigtes Dach aussen gedämmt, mit zweilagiger, quer verlegter Distanzlattung Annahme

1 2 3 4 5 6 7 8

1 Deckung

variabel

2 Durchlüftung

50 mm

R = 0.040 m²K/W

3 Unterdachfolie 4 Wärmedämmung d1, d2, (1), (3)

1

6 Luftdichtung, Dampfbremse

d d2

5 Distanzlattung kreuzweise

variabel λ = 0.040 W/mK variabel λ = 0.130 W/mK

7 Dachschalung

27 mm

8 Tragkonstruktion, Sparren

variabel

λ = 0.130 W/mK

Dämmstoff- Dämmstoff- U-Wert U-Wert U-Wert U T-Wert dicke dicke total Dämmstoff Holzanteil Holzanteil d1, d2 10% 15%

R‘w (C,Ctr) Höhe ohne Sparren

mm

mm

W/m²K

W/m²K

W/m²K

W/m²K

dB (5)

mm

60,60

120

0.29

0.34

0.36

0.32

–– (–,–)

257

80,80

160

0.23

0.26

0.28

0.24

–– (–,–)

297

100,100

200

0.19

0.22

0.23

0.19

–– (–,–)

337

120,120

240

0.16

0.18

0.19

0.06

–– (–,–)

377

160,160

320

0.12

0.14

0.15

0.11

–– (–,–)

417

c113 Geneigtes Dach aussen gedämmt, mit zweilagiger, quer verlegter Distanzlattung mit Zusatzdämmung Annahme

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 Deckung

variabel

2 Durchlüftung

50 mm

R = 0.040 m²K/W

3 Unterdachfolie 4 Wärmedämmung d3, (2), (4) 6 Distanzlattung kreuzweise 7 Luftdichtung, Dampfbremse 8 Dachschalung

27 mm

9 Tragkonstruktion, Sparren

variabel

d1 d2 d3

5 Wärmedämmung d1, d2, (1), (3)

λ = 0.042 W/mK variabel λ = 0.040 W/mK variabel λ = 0.130 W/mK 60 mm

λ = 0.130 W/mK

c113-1 Anwendung geneigtes Dach, aussen gedämmt

Dämmstoff- Dämmstoff- U-Wert U-Wert U-Wert U T-Wert dicke dicke total Dämmstoff Holzanteil Holzanteil d1, d2, d3 10% 15% mm

mm

W/m²K

W/m²K

W/m²K

W/m²K

dB (5)

mm

60,60,60

180

0.21

0.23

0.23

0.19

–– (–,–)

317

80,80,80

240

0.17

0.19

0.20

0.15

–– (–,–)

357

100,100,60 260

0.15

0.16

0.17

0.12

–– (–,–)

397

120,120,60

437

300

0.13

0.14

0.15

0.10

–– (–,–)

160,160,60 380

0.10

0.11

0.11

0.07

–– (–,–)

517

160,160,100 420

0.09

0.10

0.11

0.04

–– (–,–)

557

Angaben zu den Tabellen c110 bis c113 (1) (2) (3) (4) (5)

248

R‘w (C,Ctr) Höhe ohne Sparren

Für U-Wert Wärmeleitfähigkeit λ = 0.040 W/mK λ = 0.042 W/mK

Für U T-Wert Dichte spez. Wärmekapazität (c)

Mineralfaserplatte Holzfaserdämmplatte Mineralfaserplatte 30 kg/m³ 0.23 Wh/kgK Holzfaserdämmplatte 140 kg/m³ 0.58 Wh/kgK Schallschutz: siehe alle Hinweise unter Kapitel c6 40 Konstruktionsvorschläge

249

c4

Geneigte Dächer

c4 24 Befestigung Wird die Wärmedämmung über den Sparren angeordnet (aussen gedämmtes System), entsteht zwischen Sparren und Unterdach keine kraftschlüssige Verbindung. Die Hebelwirkung lässt auf die Konterlattennägel ungünstige Kräfte einwirken (Abb. c114; Konstruktionen nach Abb. c110 bis c113). Bei einem Aufbau mit parallel zu den Sparren oder rechtc114 winklig zueinander verlegten Latten (Abb. c115) dürfte eine ausreichende Verbindung bei nicht zu stark geneigten Dächern gegeben sein. Die kraftschlüssige Verschraubung der Konterlattung mit den Sparren kann auch mit Hilfe von Doppelgewindeschrauben (Abb. c116) geschehen, welche jeweils paarweise mit ± 45º durch die Konterlattung und die Dämmung in den Sparren geschraubt werden. Die Befestigung kann auch mit anderen, speziellen Distanzhaltern erfolgen. In der Regel ist ein statischer Nachweis erforderlich.

c115

c116 c114 Befestigung der Konterlattung ohne kraftschlüssige Verbindung zwischen Unterdach und Sparren. Dargestellt ist die ungünstige Krafteinwirkung auf die Konterlattennägel.

c4 25 Durchlüftungsräume Geneigte Dächer weisen je nach Aufbau eine unterschiedliche Anzahl von Durchlüftungsräumen auf. Zweifach belüftete Dächer (Abb. c104) verfügen über zwei Belüftungsräume, einfach belüftete Dächer (Abb. c103) nur über einen, der zwischen der Eindeckung und dem Unterdach liegt. Unabhängig vom zur Ausführung kommenden Aufbau müssen wärmegedämmte Steildächer über einen Durchlüftungsraum zwischen der Eindeckung und dem Unterdach verfügen. Die Durchlüftungsräume übernehmen im Wesentlichen folgende Aufgaben: – Sie gewährleisten, dass durch die Dachhaut eindringendes Niederschlagswasser abgeführt werden kann, – die Deckung und eventuell das Unterdach belüftet werden, – sich in der Wärmedämmschicht bildendes Kondenswasser auszutrocknen vermag, – der eventuell von innen nach aussen diffundierende Wasserdampf abgeführt wird. Sommerlicher Wärmeschutz Bei sommerlicher Sonneneinstrahlung ergeben sich auf der Dachoberfläche Temperaturen, die weit über denjenigen der Aussenluft liegen. Diese können bis 80° C ansteigen, unter extremen Bedingungen sogar noch höher. Mit den Durchlüftungsräumen können die Wärmeübertragungsvorgänge innerhalb des Daches – wie bei einer Aussenwand mit hinterlüfteter Bekleidung – beeinflusst werden. Hierbei spielen die Geschwindigkeit der Belüftungsströme (zunehmend, je stärker das Dach geneigt ist) sowie die Grösse des Belüftungsquerschnittes und die Ortlänge des Daches eine ausschlaggebende Rolle. Dimensionierung Durchlüftungsraum zwischen Deckung und Unterdach (einfach und zweifach belüftetes Dach) Der Belüftungsraum zwischen Deckung und Unterdach muss für Dächer in Lagen bis etwa 800 m ü. M. mindestens 45 Millimeter betragen. In höheren Lagen oder in besonders schneereichen Gebieten beträgt dieses Mass mindestens 60 Millimeter; empfohlen werden (je nach Region) 80 bis 120 Millimeter. Bei Sparrenlängen (Ortlängen) über 10 Meter und bei flach geneigten Dächern wird auch in tieferen Lagen (unter 800 m ü. M.) empfohlen, einen Durchlüftungsraum von 60 Millimetern anzuordnen. c115 Die Wärmedämmung wird in rechtwinklig zueinander verlaufenden Lattenrosten eingebracht, wodurch die Kräfte über diese Latten übertragen werden können.

c116 Verschraubung der Konterlattung mit paarweise eingesetzten Doppelgewindeschrauben. Bessere Kraftübertragung im Gegensatz zur Anwendung nach c114

c117 Durchlüftungsraum zwischen Deckung und Unterdach Dachlänge

Dachneigung und Bezugshöhe ü.M. < 15°

15° - 20°

20° - 25°

> 25°

< 1000 m

> 1000 m

< 1000 m

> 1000 m

< 1000 m

> 1000 m

< 1000 m

> 1000 m

15 m

80 mm

100 mm

80 mm

100 mm

80 mm

80 mm

60 mm

80 mm

Durch die Konterlatten entsteht der Durchlüftungsraum zwischen Deckung und Unterdach. Entsprechend dem minimal zulässigen Durchlüftungsraum müssen sie eine Minimalabmessung von 45 Millimetern aufweisen, weitergehende Angaben sind in den Normenwerken enthalten. Die Tabellen c117 und c118 entstammen der Norm SIA 232 «Geneigte Dächer».

liches sind zu berücksichtigen. Empfehlenswert ist eine Spaltenbreite, die der Höhe des Belüftungsraumes entspricht, also gelten als Minimalabmessung 45 Millimeter. Bei der Dimensionierung der Zu- und Abluftöffnungen kann die Luftdurchlässigkeit der Deckung berücksichtigt werden. Dies trifft vor allem bei Ziegeldächern zu.

Durchlüftungsraum zwischen Unterdach und Wärmedämmschicht (zweifach belüftetes Dach) Für Gebäude in Lagen bis zu 800 m ü. M. gelten für die minimale Höhe des Durchlüftungsraumes zwischen Unterdach und Wärmedämmschicht die Werte in Tabelle c118. Für Dächer in höheren Lagen oder schneereichen Gebieten sind grössere Querschnitte zu wählen, wobei die Minimalhöhe von 60 Millimetern nicht zu unterschreiten ist.

In schneereichen Regionen besteht die Gefahr, dass die Abluftöffnung am First durch Schnee geschlossen wird. Es ist deshalb notwendig, dass die Luft auch quer zum Dach zirkulieren kann, was durch ein abgestuftes Montieren der Ortbretter (Abb. c125) zu erreichen ist. Ebenso sind in schneereichen Gebieten durchgehende Lüftungsöffnungen am First von Vorteil. Bei luftdichteren Deckungen, wie zum Beispiel mit Faserzementplatten, sind spezielle Entlüftungsfirste auszubilden.

Querschnittsminderungen, Zu- und Abluftöffnungen Eine örtlich begrenzte Reduktion der Höhe oder Breite des Durchlüftungsraumes ist bis maximal 50 Prozent des erforderlichen Querschnittes zulässig. Durchlüftungsräume müssen Zu- und Abluftöffnungen an Traufe und First aufweisen, deren freier Luftdurchtritt mindestens der Hälfte des erforderlichen Durchlüftungsquerschnittes entspricht. Beeinflussungen des Querschnitts durch Insektengitter oder Ähnc118 Durchlüftungsraum zwischen Unterdach und Wärmedämmschicht Dachlänge Dachneigung < 15° 15° - 20° 20° - 25° 15 m 80 mm 80 mm 60 mm c117 Minimaler Durchlüftungsraum zwischen Deckung und Unterdach

> 25° 40 mm 40 mm 40 mm 40 mm

c118 Minimaler Durchlüftungsraum zwischen Unterdach und Wärmedämmschicht bei zweifach belüfteten Dächern

250

c119

c120

c119 Zuluftöffnung für den Durchlüftungsraum zwischen Deckung und Unterdach. Die Zuluft kommt von «vorne», oberhalb der Rinne, die Entwässerung des Unterdaches erfolgt in die Rinne.

c120 Zuluftöffnung für den Durchlüftungsraum zwischen Deckung und Unterdach. Die Zuluft kommt von «unten», die Entwässerung des Unterdaches erfolgt hinter der Rinne ins Freie.

251

c4

Geneigte Dächer

c4 26 Unterdach Unterdächer haben während der Bauphase bis zum endgültigen Anbringen der Deckung vorübergehend deren Aufgabe zu übernehmen. Zudem schützen sie gegen eindringende Feuchtigkeit bei späteren Defekten der Deckung und bei Verunreinigungen durch Staub oder Flugschnee, und sie verhindern bei entsprechender Ausbildung ausserdem das Eindringen von Rückschwellwasser. Bei wärmegedämmten Steildächern ist generell ein Unterdach einzubauen.

c121

c122

Beim Unterdach wird unterschieden zwischen: Unterdächer für normale Beanspruchungen Sie müssen gegen frei abfliessendes Wasser dicht sein. Für diese Ausführung werden vor allem Holzfaserhartplatten, Faserzementplatten und Folien verwendet. Bei den Stössen werden die Materialien schuppenartig überlappt oder geklebt, was gegen abfliessendes, jedoch nicht gegen rückstauendes Wasser abdichtet. Unterdächer für erhöhte oder ausserordentliche Beanspruchungen Ausserordentliche Beanspruchungen finden sich beispielsweise bei Dächern mit geringer Dachneigung, Sonnenkollektoren, innen liegenden Rinnen sowie in rückstaugefährdeten Bereichen. Durch das Aussenklima verursachtes Rückstauwasser kann in Höhenlagen ab etwa 800 m ü. M. auftreten. Solche Unterdächer müssen wasserdicht sein.

c123

c124

c125 c121 Zuluftöffnung beim aussen gedämmten System. Die Zuluft kommt von «vorne», oberhalb der Rinne, die Entwässerung des Unterdaches erfolgt in die Rinne.

c122 Zuluftöffnung beim aussen gedämmten System. Die Zuluft kommt von «unten», die Entwässerung des Unterdaches erfolgt hinter der Rinne ins Freie.

Für diese Ausführung sind so genannte fugenlose Unterdächer aus armierten Dichtungsbahnen aus Bitumen, Polymerbitumen und Kunststoff geeignet (auf nicht zu hohen, abgestimmten Diffusionswiderstand achten). Die Dichtungsbahnen werden bei den Stössen überlappt und durch Verklebung oder Verschweissung miteinander verbunden. Dadurch werden diese Unterdächer gegen abfliessendes und rückstauendes Wasser dicht. Solche Unterdächer sind bei einfach belüfteten Dächern lose auf die Wärmedämmschicht oder bei einfach und zweifach belüfteten Dächern auf eine Verlegeunterlage aus Massivholzschalung mit Nut-undKamm-Verbindung oder Holzwerkstoffplatten zu verlegen. Wird die Unterdachbahn ohne Verlegeunterlage angebracht, muss die Wärmedämmschicht so beschaffen sein, dass durch das Betreten keine Schäden an Unterdach und Wärmedämmschicht entstehen. Unterdächer sind so auszubilden, dass bei Kaminen, Dunstrohren, c123 Abluftöffnung am First beim einfach belüfteten Dach c124 Abluftöffnung am First beim zweifach belüfteten Dach

c125 Zuluftöffnung beim Ort für die Querbelüftung in schneereichen Gebieten oder auch bei komplizierten Dachformen. Bei grossem Durchlüftungsbedarf kann die Konterlattung zweifach mit unterbrochener erster Lattung gebildet werden.

Dachfenstern, aber auch bei Befestigung der Konterlattung kein Wasser in die Konstruktion einfliessen kann. Das auf dem Unterdach abfliessende Wasser wird entweder in die Rinne oder hinter der Rinne ins Freie geleitet. Wie das Wasser abgeleitet wird, hängt davon ab, wie die Zuluft in den Durchlüftungsraum zwischen Unterdach und Deckung geführt wird (Abb. c119 bis c122).

c126 c126 Verschweisste Unterdachbahnen für erhöhte oder aussergewöhnliche Beanspruchungen

c127 c127 Verschweisste Unterdachbahn als fugenloses Unterdach: Anschluss an Dachfenster, Dachaufbauten, Dunstrohre, Abgasleitungen usw.

252

253

c5

Flachdächer

c5 10 Nicht wärmegedämmte Flachdächer Für Gebäude ohne Anforderungen an den Wärmeschutz (wie auch an den Schallschutz) kann ein nicht gedämmtes Flachdach gewählt werden. Flachdächer ohne Dämmung kommen zur Anwendung bei Industrie- und Lagerbauten, bei Unterständen und bei verschiedensten Bauten als Vordächer. Für solche Flachdachkonstruktionen steht eine Vielzahl von Kombinationen von Tragkonstruktionen (Abb. c128 oder auch in Kapitel b10 «Deckentragkonstruktion») und Nutzschichten (Abb. c130) zur Verfügung.

1

2

3

4

5

a b c d e

c130

1

2

3

4

5

c128

c129 c128 Tragsysteme für Flachdächer Stabförmige Tragwerke 1 Balkendecken 2 Bindersysteme Flächige Deckentragwerke 3 Rippen-, Hohlkastendecken 4 Massivholzdecken: Vollholzdecken; plattenförmige, verleimte Produkte 5 Holz-Beton-Verbunddecken

c129 Forsthof mit nicht wärmegedämmtem Flachdach

c130 Aufbau von Flachdächern Aufbau a Schutzschicht, Nutzschicht b Abdichtung, evtl. Trennlage oder Ausgleichsschicht c Wärmedämmung d Abdichtung, Dampfbremse, Luftdichtung e Tragwerk

Nutzschichten 1 Keine Schutzschicht (Nacktdach) 2 Kies (Kiesdach) 3 Extensiv begrünt (Gründach) 4 Platten auf Splitt (begehbares Dach) 5 Überzug auf Trennlage (eventuell begehbares Dach)

c5 20 Wärmegedämmte Flachdächer Wie beim Steildach ist zu unterscheiden, ob das Flachdach nach dem Bauprinzip aussen gedämmt oder zwischengedämmt, oder nach einer Kombination oder Mischung der beiden Grundsysteme aufgebaut wird (eine Übersicht ist in den Abbildung c42 bis c45 enthalten). Die gleiche Betrachtungsweise gilt für die Bauteilübergänge in Kapitel c2 30 und für den jeweiligen Flachdachaufbau, der sich idealerweise im gleichen Konzept fortsetzt. Dach und Aussenwand sollten im gleichen System konzipiert werden. Bauteilanschlüsse werden so einfach, kostengünstig und dauerhaft lösbar. Für wärmegedämmte Flachdächer kommen die gleichen Tragwerke und Nutzschichten zur Anwendung wie bei den nicht wärmegedämmten Systemen (Abb. c128 und c130). Bei den Tragsystemen 1 bis 3 gemäss Abbildung c128 kann die Wärmedämmung auch in die Tragwerksebene gelegt werden, bei den anderen Systemen kommen ausschliesslich aussen gedämmte Varianten zur Ausführung.

c5 21 Aussen gedämmte Flachdächer Als Tragkonstruktion für aussen gedämmte Flachdächer eignen sich die gleichen Tragsysteme wie für nicht wärmegedämmte Flachdächer (Abbildung c128). Darüber können unterschiedliche Flachdachsysteme zur Ausführung kommen, die in vier Gruppen zu unterteilen sind: Flachdach, aussen gec132 dämmt, nicht durchlüftet Das «nicht durchlüftete Flachdach», in der Praxis als Warmdach bezeichnet, ist die verbreitetste Konstruktionsart für Flachdächer. Es besteht aus einem einschaligen, nicht hinterlüfteten Wärmedämmsystem, bei dem sich die Abdichtung direkt auf der Wärmedämmschicht befindet. Darüber können die üblichen Schutzschichten aufgebracht werden (Abb. c133). Flachdach, aussen gedämmt, Verbunddach Bei den Verbunddächern werden die Schichten des Flachdachaufbaues (ausser den Schutz- und Nutzschichten) zusammen mit der flächigen Tragschicht miteinander verbunden. Eine Dampfbremse entfällt in der Regel, da mit der vollflächigen Verklebung der Wärmedämmung (dampfdichte Schaumglasplatten in Kombination mit Heissbitumen) mit der Tragschicht die erforderliche Dampfdichtigkeit erreicht wird. Diese Konstruktionsart wird vor allem bei hohen Nutzlasten eingesetzt, wie beispielsweise bei begehbaren oder befahrbaren Flachdächern oder bei Erdüberdeckungen. Der Aufbau auf ortgegossenem Stahlbeton hat sich bewährt. Erfahrungen zeigen, dass sich der Aufbau, sofern die Randbedingungen stimmen und die entsprechenden Nachweise vorliegen, auch im Holzbau einsetzen lässt. Als Tragschicht werden flächige, massstabile Systeme wie plattenförmige, verleimte Produkte oder Holz-Beton-Verbunddecken empfohlen (Abb. c134).

c131 c131 Wärmegedämmte Flachdächer bei Wohnbauten

c132 Systemskizze aussen gedämmtes System

254

255

c5

Flachdächer

Flachdach, aussen gedämmt, Umkehrdach Beim Umkehrdach wird die Wärmedämmschicht über der Abdichtung angeordnet. Diese Bauart wird vor allem bei beschränkt begehbaren Flachdächern mit Rundkies als Beschwerung und bei extensiver Begrünung eingesetzt (Abb. c135). Das Abfliessen des Wassers durch die Wärmedämmung reduziert die Wirkung der Wärmedämmung. Aus diesem Grunde sind bei Umkehrdächern etwas dickere Dämmschichten erforderlich (Faustregel 20 Prozent). Eine geeignete, wasserführende und diffusionsoffene Membrane in Form eines Vlieses kann den Wärmeentzug durch abfliessendes Wasser deutlich reduzieren. Nach der schweizerischen Norm SIA 271 «Flachdächer» muss die tragende Unterkonstruktion von Umkehrdächern eine Masse von mindestens 300 kg/m2 aufweisen, um dem Risiko für Kondenswasser aufgrund des kalten Regenwassers vorzubeugen. Leichte Tragsysteme aus Holz kommen somit nicht in Frage. Möglich sind Massivholzdecken, plattenförmige, verleimte Produkte oder auch Holz-Beton-Verbunddecken, die zwar das empfohlene Gewicht nicht erreichen (ausser Holz-Beton-Verbund ab entsprechender

Stärke), aber dennoch eine genügend grosse Masse aufweisen. Ein bauphysikalischer Nachweis, um die nötige Kondensatfreiheit zu überprüfen, ist in jedem Fall angezeigt. Flachdach, aussen gedämmt, durchlüftet Das durchlüftete Flachdach ist vergleichbar mit dem einfach geneigten Dach. Das durchlüftete Flachdach (Abb. c136) besteht aus den Schichten Tragsystem, Dampfbremse und Wärmedämmung, eventuell einem Unterdach, Durchlüftung, Abdichtung mit Unterkonstruktion sowie der Schutz- und Nutzschicht. Der Belüftungsraum oberhalb der Wärmedämmung oder des Unterdachs muss einen Querschnitt von 1/150 der Dachfläche aufweisen, jedoch mindestens 100 Millimeter in der Höhe betragen. Ausnahmen sind unter bestimmten Bedingungen zulässig. Dazu sind die zuständigen Normen zu konsultieren. Obwohl das durchlüftete, aussen gedämmte Flachdach in Bezug auf das Abführen der durch die Konstruktion diffundierenden Feuchte (auch Baufeuchte) und in Bezug auf den sommerlichen Wärmeschutz Vorteile hat, wird es in der Tendenz weniger

c133 Flachdach, aussen gedämmt, nicht belüftet (Warmdach) Annahme

1 2 3 4 5 6

Dämmstoff- Dämmstoff- U-Wert dicke dicke total Dämmstoff

U T-Wert

R‘w (C,Ctr) Höhe Konstruktion Luftschalldämmung dB

1 Nutzschicht, Kiesauflage

60 mm

2 Schutzschicht/Schutzlage

2 mm

3 Abdichtung

6 mm

mm

mm

W/m²K

W/m²K

4 Wärmedämmung (1), (3)

variabel λ = 0.040 W/mK

120

120

0.29

0.31

160

160

0.23

0.29

(5)

455

200

200

0.19

0.19

(5)

495

5 Luftdichtung, Dampfbremse 6 Tragkonstruktion (Rippendecke)

variabel λ = 0.130 W/mK

mm 415

240

240

0.16

0.15

(5)

535

280

280

0.14

0.13

(5)

575

320

320

0.12

0.11

(5)

615

U T-Wert

R‘w (C,Ctr) Höhe Konstruktion Luftschalldämmung dB

(5), Schallschutz: grösser ca. 48 dB, bei Kiesauflage, Wärmedämmung ab 140 mm c134 Flachdach, aussen gedämmt, Verbunddach Annahme

1 2 3 4 5 6

1 Nutzschicht, Kiesauflage

60 mm

2 Schutzschicht, Schutzlage

2 mm

3 Abdichtung

6 mm

Dämmstoff- Dämmstoff- U-Wert dicke dicke total Dämmstoff mm

mm

W/m²K

W/m²K

4 Wärmedämmung, Foamglas (2), (4) variabel λ = 0.040 W/mK 5 Klebverbund

120

120

0.25

0.16

mm

160

160

0.20

0.11

(5)

328

6 Tragkonstruktion, Massivholzdecke 100 mm λ = 0.130 W/mK

200

200

0.17

0.08

(5)

368

288

240

240

0.14

0.05

(5)

408

280

280

0.13

0.04

(5)

448

320

320

0.11

0.02

(5)

488

(5), Schallschutz: grösser ca. 50 dB, bei Kiesauflage, Wärmedämmung ab 140 mm, bei abgehängter Decke ca. 54 dB

c133 bis 136 Flachdächer, aussen gedämmte Systeme

Angaben zu den Tabellen c133 bis c136 (1) (2) (3) (4) (5)

Für U-Wert Wärmeleitfähigkeit λ = 0.040 W/mK λ = 0.040 W/mK

Für U T-Wert Dichte spez. Wärmekapazität (c)

Mineralfaserplatte Foamglas Mineralfaserplatte 30 kg/m³ 0.23 Wh/kgK Foamglas 120 kg/m³ 0.23 Wh/kgK Schallschutz: siehe alle Hinweise unter Kapitel c6 40 Konstruktionsvorschläge

angewendet. Dazu beitragen mag auch, dass heute produktbezogene, bewährte Flachdachaufbauten auf dem Markt sind, die in der Regel auf nicht hinterlüftete Flachdachsysteme Bezug nehmen. Hingegen sind durchlüftete, aussen gedämmte Flachdächer bei Gebäuden ohne Dachaufbauten (keine Unterbrechung der Durchlüftung) eine kostengünstige und bautechnisch einwandfreie Alternative. In den Tabellen c133 bis 136 sind Konstruktionsvorschläge unter Einbezug des Wärmeschutzes und des Schallschutzes (sofern vorhanden) enthalten.

c135 Flachdach, aussen gedämmt, Umkehrdach Annahme

Dämmstoff- Dämmstoff- U-Wert dicke dicke total Dämmstoff

U T-Wert

R‘w (C,Ctr) Höhe Konstruktion Luftschalldämmung

3 Wärmedämmung, Foamglas (2), (4) variabel λ = 0.045 W/mK 4 Abdichtung, Dampfbremse

mm

mm

W/m²K

W/m²K

dB

mm

120

120

0.28

0.18

5 Tragkonstruktion, Massivholzdecke 100 mm λ = 0.130 W/mK

160

160

0.22

0.12

(5)

328

1 2 3 4 5

1 Nutzschicht, Kiesauflage

60 mm

2 Filterlage

8 mm

288

200

200

0.18

0.09

(5)

368

240

240

0.16

0.06

(5)

408

280

280

0.14

0.04

(5)

448

320

320

0.12

0.03

(5)

488

Dämmstoff- Dämmstoff- U-Wert dicke dicke total Dämmstoff

U T-Wert

R‘w (C,Ctr) Höhe Konstruktion Luftschalldämmung dB

(5), Schallschutz: grösser ca. 50 dB, bei Kiesauflage, Wärmedämmung ab 140 mm, bei abgehängter Decke an ca. 54 dB c136 Flachdach, aussen gedämmt, belüftet (Kaltdach) Annahme

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 Nutzschicht, Kiesauflage

60 mm

2 Abdichtung

8 mm

3 Tragschicht

27 mm

mm

mm

W/m²K

W/m²K

4 Durchlüftungsraum

100 mm R = 0.080 m²K/W

120

120

0.29

0.33

5 Unterdach

100 mm

160

160

0.23

0.24

(5)

582

6 Wärmedämmung (1), (3)

variabel λ = 0.045 W/mK

200

200

0.18

0.19

(5)

622 662

7 Dampfbremse

mm 542

240

240

0.16

0.16

(5)

8 Innenbekleidung

variabel

280

280

0.13

0.13

(5)

702

9 Tragkonstruktion, Balkenlage

variabel

320

320

0.12

0.11

(5)

488

(5), Schallschutz: grösser ca. 45 dB, bei Kiesauflage und Wärmedämmung ab 140 mm

256

257

c5

c5 22 Zwischengedämmte Flachdächer Als Tragkonstruktion für zwischengedämmte Flachdächer eignen sich stabförmige Tragsysteme wie Balkenlage, Rippen- oder Hohlkastensysteme. Wie bei den zwischengedämmten, geneigten Dächern und Aussenwänden wird die Tragwerksebene für die Wärmedämmung genutzt. Das Tragwerk wird bekleidet.

Flachdächer

c137

Flachdach, zwischengedämmt, nicht durchlüftet Im Unterschied zum nicht durchlüfteten Flachdach bei den aussen gedämmten Flachdachsystemen (Abb. c133 bis c136) befindet sich bei diesem System die Wärmedämmschicht zwischen der Tragkonstruktion (Abb. c138 bis c140). Dies hat den Vorteil, dass die Flachdachaufbauten mit geringerer Konstruktionshöhe auskommen. Bei den aussen gedämmten Systemen kommen alle Bauteilschichten oberhalb der Tragwerksebene zu liegen und können so einfach und grossflächig angebracht werden. Beim zwischengedämmten System liegen die Schichten zwischen, unter oder auch oberhalb der Tragwerksebene. In diesem Fall sind die Anschlüsse und Stösse der Dampfbremse und Luftdichtung von unten auszuführen. Bei den zwischengedämmten Flachdächern stellt sich im Fertigungsprozess die Frage, ob die Deckenelemente als fertiges Bauteil, also mit oberer und unterer Beplankung und inklusive Wärmedämmung, angeliefert und montiert werden können. Derartige Konstruktionen sind möglich. Dabei ist jedoch zu entscheiden, ob und welche Dampfbremse einzusetzen ist, ob unzulässige Feuchteanreicherungen innerhalb der Konstruktion und ob übermässige feuchtebedingte Verformungen der Holzkonstruktion auftreten können. Die Erfahrung zeigt, dass mit dem üblichen Berechnungsverfahren die Feuchtigkeitsverhältnisse nur unzureichend beurteilt werden können. Es sind deshalb umfassendere Betrachtungen notwendig. Dazu können eigens entwickelte Berechnungspro-

gramme unterstützend eingesetzt werden. Grundsätzlich sind aus feuchtetechnischer Sicht Konstruktionen mit unterlüfteten Abdichtungen oder Konstruktionen mit sichtbarer Tragkonstruktion, das heisst mit einem wämegedämmten Flachdachaufbau oberhalb der Tragkonstruktion (aussen gedämmte Konstruktionen nach Abb. c133 bis c136), vorzuziehen. Sollen nicht durchlüftete, zwischengedämmte Konstruktionen ausgeführt werden, ist von Konstruktionen ohne Austrocknungspotential abzuraten, da das Schadensrisiko bei den statisch relevanten Holzbauteilen zwischen der Abdichtung und der Luftdichtung und Dampfbremse zu gross ist. Dampfbremsen mit einer hohen diffusionsäquivalenten Luftschichtdicke (s-Wert) kommen deshalb als eigentliche, raumseitig angeordnete Dampfbremse nicht in Frage. Weil mit der Abdichtung eine weitgehend dampfdichte Schicht appliziert wird, muss die Luftdichtung und Dampfbremse zur Erzielung des Austrocknungspotentials diffusionsoffene Eigenschaften aufweisen. Aus diesem Grunde werden derartige Konstruktionen ohne Dampfbremse (jedoch zwingend luftdicht) mit einer diffusionsoffenen Folie oder mit einer Folie mit variablem Diffusionswiderstand ausgeführt. Zur Reduktion des Auffeuchtungsrisikos während der Bauphase, der Auffeuchtungen innerhalb der Konstruktion und der feuchtebedingten Verformungen hat sich zudem die Applikation einer Bauzeitabdichtung zwischen Tragwerk und Zusatzdämmung als vorteilhaft erwiesen. Entscheidend für die Funktionstüchtigkeit von zwischengedämmten, nicht belüfteten Flachdächern ist, dass die Feuchtigkeitsänderungen in den Holzbauteilen nicht zu schadenverursachenden Verformungen führen. Es ist deshalb wichtig, dass in feuchtetechnischen Beurteilungen und bauphysikalischen Programmen immer auch verlässliche Angaben über die zu erwartenden Holzfeuchtigkeiten enthalten sind. Die entsprechenden konstruktiven Massnahmen zum Schutz vor übermässigen Verformungen infolge unterschiedlicher Holzfeuchten über den ganzen Querschnitt der Tragkonstruktion (obere, untere Beplankung) müssen durch den Tragwerksplaner oder Holzbauingenieur beurteilt werden. Die Situation kann entschärft werden, wenn als Tragkonstruktion nur Sparren-, oder Balkenlagen eingesetzt werden, also keine Rippenund Hohlkastenelemente oder Massivholzdeckensysteme.

c137 Systemskizze zwischengedämmtes System

Flachdach, zwischengedämmt, durchlüftet Auch bei zwischengedämmten Flachdächern kommen durchlüftete Dachaufbauten zur Ausführung. Aufbau und Anordnung folgen den gleichen Kriterien wie beim Aufbau oberhalb der Konstruktion (Abb. c136) – mit dem Unterschied, dass die Dämmschicht zwischen der Tragkonstruktion zu liegen kommt. Hohlkastensysteme sind diesbezüglich ideal, weil die abgeschlossenen Hohlkammern Raum und Schutz bieten. Im Vergleich zum nicht durchlüfteten Dach muss die Konstruktion um den Durchlüftungsraum erhöht

werden. Dieser Belüftungsraum oberhalb der Wärmedämmung und des Unterdachs muss einen Querschnitt von 1/150 der Dachfläche aufweisen, jedoch mindestens 100 Millimeter in der Höhe betragen. In den Tabellen c138 bis 140 sind Konstruktionsvorschläge unter Einbezug des Wärmeschutzes und des Schallschutzes (sofern vorhanden) enthalten.

c138 Flachdach, zwischengedämmt, nicht durchlüftet (Warmdach) Annahme

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Dämmstoff- Dämmstoff- U-Wert U-Wert U-Wert U T-Wert dicke dicke d1, d2 total Dämmstoff Holzanteil Holzanteil

1 Nutzschicht, Kiesauflage

60 mm

2 Schutzschicht, Schutzlage

2 mm

3 Abdichtung

6 mm

mm

mm

W/m²K

W/m²K

W/m²K

W/m²K

4 Tragschicht

27 mm

120,60

180

0.19

0.22

0.25

0.20

5 Tragkonstruktion, Balkenlage

variabel λ = 0.130 W/mK variabel λ = 0.040 W/mK

160,60

220

0.16

0.19

0.20

0.15

7 Luftdichtung, Dampfbremse 8 Wärmedämmung d2 (1), (4) 9 Gipsfaserplatte

d1 d2

6 Wärmedämmung d1 (1), (4)

10%

R‘w

Höhe Konstruktion

dB

mm

(6)

330

15% 290

200,60

260

0.14

0.16

0.17

0.13

(6)

370

240,60

300

0.12

0.14

0.15

0.11

(6)

410

Dämmstoff- Dämmstoff- U-Wert U-Wert U-Wert U T-Wert dicke dicke total Dämmstoff Holzanteil Holzanteil d1, d2, d3 10% 15%

R‘w

Höhe Konstruktion

mm

mm

W/m²K

W/m²K

W/m²K

W/m²K

dB

mm

120,60,100

280

0.13

0.14

0.15

0.02

160,60,100 320

0.12

0.13

0.13

0.01

(6)

457

variabel λ = 0.040 W/mK 15 mm

(6), Schallschutz: grösser ca. 50 dB, bei Kiesauflage und Wärmedämmung ab 140 mm c139 Flachdach, zwischengedämmt, nicht durchlüftet, mit Zusatzdämmung Annahme

1 2 3 4 5 6 7 8 9

2 mm 6 mm

4 Wärmedämmung d3 (3), (5) 5 Tragkonstruktion, Hohlkasten

100 mm λ = 0.042 W/mK variabel λ = 0.130 W/mK

6 Wärmedämmung d1 (1), (2), (4)

variabel λ = 0.040 W/mK

d3

3 Abdichtung

d1

60 mm

2 Schutzschicht, Schutzlage

d2

1 Nutzschicht, Kiesauflage

7 Luftdichtung, Dampfbremse 8 Wärmedämmung d2 (1), (5)

60 mm

9 Gipsfaserplatte

15 mm

λ = 0.040 W/mK

417

200,60,100 360

0.10

0.12

0.12

0.01

(6)

497

240,60,100 400

0.09

0.11

0.11

0.01

(6)

537

280,60.100 440

0.08

0.10

0.10

0.01

(6)

577

320,60,100 480

0.08

0.09

0.09

0.01

(6)

617

R‘w

Höhe Konstruktion

dB

mm

(6)

484

(6), Schallschutz: grösser ca. 48 dB, bei Kiesauflage und Wärmedämmung ab 140 mm c140 Flachdach, zwischengedämmt, durchlüftet Annahme

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 Nutzschicht, Kiesauflage

60 mm

2 Schutzschicht, Schutzlage

2 mm

3 Tragschicht

27 mm

10%

7 Luftdichtung, Dampfbremse 8 Wärmedämmung d2 (1), (4)

60 mm

9 Gipsfaserplatte

15 mm

mm

W/m²K

W/m²K

W/m²K

W/m²K

120,60

180

0.19

0.22

0.24

0.11

220

0.16

0.19

0.20

0.08

444

d1

6 Wärmedämmung d1 (1), (2), (4)

variabel λ = 0.130 W/mK variabel λ = 0.040 W/mK

15%

mm 160,60

d2

4 Dürchlüftung, Gefälls-, Distanzlatte 100 mm R = 0.080 m²K/W 5 Tragkonstruktion, Hohlkasten

Dämmstoff- Dämmstoff- U-Wert U-Wert U-Wert U T-Wert dicke dicke d1, d2 total Dämmstoff Holzanteil Holzanteil

200,60

260

0.14

0.16

0.17

0.07

(6)

524

240,60

300

0.12

0.14

0.15

0.05

(6)

564

λ = 0.040 W/mK

280,60

340

0.11

0.13

0.14

0.05

(6)

604

320,60

380

0.10

0.12

0.12

0.04

(6)

644

(6), Schallschutz: grösser ca. 45 dB, bei Kiesauflage und Wärmedämmung ab 140 mm

c138 bis c140 Flachdächer, zwischengedämmte Systeme c138 Flachdach, zwischengedämmt, nicht durchlüftet, mit Zusatzdämmung innen c139 Flachdach, zwischengedämmt, nicht durchlüftet, mit Zusatzdämmung innen und aussen

c140 Flachdach, zwischengedämmt, durchlüftet, mit Zusatzdämmung innen

258

Angaben zu den Tabellen c138 bis c140 (1) (2) (3) (4) (5) (6)

Für U-Wert Wärmeleitfähigkeit λ = 0.040 W/mK λ = 0.040 W/mK λ = 0.042 W/mK

Für U T-Wert Dichte spez. Wärmekapazität (c)

Mineralfaserplatte Zellulosefasern Holzfaserdämmplatte Mineralfaserplatte 30 kg/m³ 0.23 Wh/kgK Holzfaserdämmplatte 140 kg/m³ 0.58 Wh/kgK Schallschutz: siehe alle Hinweise unter Kapitel c6 40 Konstruktionsvorschläge

259

c5

Flachdächer

c143-1

c5 30 Ausführung wärmegedämmter Flachdächer

c5 32 Zwischengedämmte Flachdächer

c5 31 Aussen gedämmte Flachdächer Bezüglich des Dampfdiffusionsverhaltens und der Luftdichtung sind aussen gedämmte Systeme die unproblematischsten Konstruktionen. Der Aufbau wird entsprechend einer konventionellen Stahlbeton-Konstruktion erstellt. Die Luftdichtung, die Dampfbremse und die Wärmedämmschicht liegen, von oben angebracht, auf der Tragkonstruktion. Die nötige Dämmschichtdicke lässt sich unabhängig von der Tragkonstruktion wählen. Die Installationen verlaufen in speziell dafür vorgesehenen Kanälen oder in der Tragkonstruktionsebene. Die Tragkonstruktion bleibt innen sichtbar oder wird bekleidet. Die Anschlüsse der Wärmedämm- und Luftdichtigkeitsschicht sowie der Dampfbremse sind einfach und dauerhaft zu erstellen, wenn die Aussenwand ebenfalls im aussen gedämmten System konzipiert ist. Eventuell gewünschte Vordächer sind mit Sticherkonstruktionen (mit tiefer Holzfeuchte) zu konstruieren (Abb. c141).

Flachdächer zwischengedämmt, mit Belüftung Die Luftdichtung und die Dampfbremse kommen beim Flachdach wie auch bei der Aussenwand raumseitig, die Wärmedämmschicht zwischen die Tragkonstruktion zu liegen (Abb. c143). Die Anschlüsse Flachdach-Aussenwand sind einfach und dauerhaft lösbar. Aufwändiger sind die Anschlüsse bei den Zwischenwänden und den Elementstössen. Luftdichtigkeitsschichten und Dampfbremsen müssen in diesem Bereich, sofern sie die Gebäudehülle tangieren, bereits bei der Montage eingelegt werden. Zwischen dem Flachdachbelag und dem Unterdach ist ein Durchlüftungsraum mit entsprechenden Zu- und Abluftöffnungen anzuordnen. Bei Dächern mit Dachaufbauten oder vielen Dachdurchbrüchen empfehlen sich jedoch Systeme ohne Durchlüftungssräume, weil Dachaufbauten oder Dachdurchbrüche die Durchlüftungsräume unterbrechen. Aussen gedämmte Konstruktionen sind in diesem Fall vorteilhafter.

1 7 8 9

1 2 3 4 8 9 10 11

6

7

5

6

4

5

3

4

2

3

1

2 c142

c141 c141 Wand-Dachanschluss, aussen gedämmtes System, Massivholzbau 1 Tragkonstruktion 2 Luftdichtung, Dampfbremse 3 Wärmedämmung 4 Dämmschutzschicht, Zusatzdämmung 5 Lattenrost, Hinterlüftung 6 Äussere Bekleidung

7 Abdichtung, Dampfbremse, Luftdichtung 8 Vordachausbildung, Lattung, Holzwerkstoffplatte 9 Flachdachsystem mit Wärmedämmung, Abdichtung, Gefälle, Schutzund Nutzschicht

c142 Wand-Dachanschluss, aussen gedämmtes System, hinterlüftet, Massivholzbau (Wand), Balkenlage (Dach) 1 Innere Bekleidung 2 Tragkonstruktion 3 Luftdichtung, Dampfbremse 4 Wärmedämmung 5 Dämmschutzschicht, Zusatzdämmung 6 Lattenrost, Hinterlüftung

7 8 9 10 11

Äussere Bekleidung Abdichtung, Dämmschutzschicht Durchlüftung, Gefälle Tragschicht Flachdachsystem mit Abdichtung, Schutz- und Nutzschicht

c143-2

Flachdächer zwischengedämmt, ohne Belüftung Zwischengedämmte Flachdächer ohne Durchlüftung (Abb. c138 und c139) sind bezüglich der Dampfdiffusion und Luftdichtigkeit heikel. Langzeiterfahrungen fehlen. Die Luftdichtung und Dampfbremse wird raumseitig, die Wärmedämmschicht zwischen der Tragkonstruktion angeordnet. Zwischen der Abdichtung und der Wärmedämmung fehlt der Durchlüftungsraum, somit lässt sich anfallendes Kondensat nicht mehr problemlos abführen. Die Sicherstellung der Luftdichtigkeit ist generell, vor allem jedoch bei nicht durchlüfteten Konstruktionen von entscheidender Bedeutung. Aufgrund der geringen Fehlertoleranz sind periodische Kontrollmessungen (Luftdichtung, Holzfeuchte usw.) empfehlenswert. Zusatzdämmungen über der Tragkonstruktion und Bauzeitabdichtungen sind auf jeden Fall empfehlenswerter. Zusammenfassend ist zu bemerken, dass zwischengedämmte, nicht belüftete Flachdächer durchaus mit Erfolg eingesetzt werden, bautechnisch jedoch bis zum Vorliegen klarer Resultate aus Baupraxis und Forschung als Grenzfall zu bezeichnen sind. Ein möglicher Einsatz kann nur von Objekt zu Objekt beurteilt werden.

c5 40 Gefälle Flachdächer werden meist mit einem Gefälle (in der Regel 1.5 Prozent) ausgeführt. Bei der Planung der Tragkonstruktion sind die Gefällesituation und die Lage der Dachwasserabläufe zu berücksichtigen. Neben der Möglichkeit, das Gefälle mit der Tragkonstruktion zu berücksichtigen, können auch Gefällskeile auf eine horizontal verlegte Tragkonstruktion aufgebracht werden. Auch kann mit einer speziell ausbildeten Wärmedämmung das nötige Gefälle erreicht werden. Konstruktionen ohne Gefälle sind in den Normen allerdings nicht explizit erwähnt und können deshalb nur objektbezogen unter besonderen Bedingungen zur Anwendung kommen. Bei der Planung und Berechnung des Tragwerkes sind die Durchbiegungen (und nötigen Überhöhungen) infolge der Gebrauchslasten (Nutzlast, Schnee usw.) zu berücksichtigen. Verformungen dürfen die Gefällssituation nicht verändern, und die so genannte Wassersackbildung ist auszuschliessen. Publikationen zum Thema Flachdach und Holzbau siehe Literaturverzeichnis [27, 28].

1 2 3 5 9 10 11 12

13 12 11 10 6 5 4 3 1

8 7 6

9

5

8

4

7

3

6

2

5

1

2

c143 c143 Wand-Dachanschluss, zwischengedämmtes System, Holzrahmenbau (Wand), Rippendecke (Dach) 1 Innere Bekleidung 2 Installationsraum, Lattenrost 3 Luftdichtung, Dampfbremse 4 Statisch wirksame Beplankung 5 Tragwerk, Wärmedämmung 6 Dämmschutzschicht, Zusatzdämmung

c144 7 8 9 10 11 12

Lattenrost, Hinterlüftung Äussere Bekleidung Abdichtung, Dämmschutzschicht Durchlüftung, Gefälle Tragschicht Flachdachsystem mit Abdichtung, Schutz- und Nutzschicht c143-1 und c143-2 Ausführung belüftetes Flachdach

260

c144 Wand-Dachanschluss, kombiniertes System, Massivholzbau (Wand), Hohlkasten (Dach) 1 Innere Bekleidung 2 Tragwerk, mit Zwischendämmung und Installationsräumen 3 Tragwerk, Hohlkastendecke 4 Installationsraum 5 Luftdichtung, Dampfbremse

261

6 7 8 9 10 11 12 13

Wärmedämmung Dämmschutzschicht Lattenrost, Hinterlüftung Äussere Bekleidung Abdichtung, Dämmschutzschicht Durchlüftung, Gefälle Tragschicht Flachdachsystem mit Abdichtung, Schutz- und Nutzschicht

c6

Gebäudetrennwände, Innenwände

c6 10 Aufgaben Gebäudetrennwände und Innenwände trennen Gebäude und Räume entsprechend ihrer Nutzung. Folgende Typen von Wänden werden unterschieden: Gebäudetrennwände Im Holzbau werden aufgrund der Brandschutzvorschriften (VKF 2005) folgende Trennwände verwendet: – Wände zwischen Einfamilienhäusern (Reiheneinfamilienhäusern) Innenwände – Feste Innenwände (tragend) – Bedingt umsetzbare Innenwände (nichttragend) – Umsetzbare Innenwände – Bewegliche Wände (z. B. Faltwände, Schiebewände) Je nach Anordnung innerhalb eines Gebäudes übernehmen Wände neben ihren tragenden und den raumtrennenden sowie raumbildenden Funktionen zusätzlich die folgenden Aufgaben: – Wärmeschutz – Brandschutz – Schallschutz c6 11 Wärmeschutz Ausser bei Gebäudetrennwänden und bei Trennwänden zwischen beheizten und unbeheizten Räumen sind die Anforderungen in Bezug auf den Wärmeschutz verhältnismässig klein. Werden Forderungen in dieser Richtung gestellt, hat der Aufbau den bauphysikalischen Anforderungen gemäss c1 bis c3 zu entsprechen. c6 12 Brandschutz Die aus brandschutztechnischen Gründen nötige Bildung von Brandabschnitten hat einen wesentlichen Einfluss auf Planung, Konstruktion und Ausführung der Bauteile. Nach den schweizerischen Vorschriften sind, bezogen auf die Wände, in Brandabschnitte zu unterteilen (nach deutschen Vorschriften siehe Literaturhinweise am Schluss von diesem Teilkapitel oder im Kapitel d3 «Brandschutz»): – Aneinander gebaute und ausgedehnte Gebäude – Korridore und Treppenhäuser, die als Fluchtwege dienen

– Aufzugs-, Lüftungs- und Installationsschächte – Technische Räume – Räume unterschiedlicher Nutzung und Brandgefahren Die Brandabschnittsbildung bezweckt, dass das Übergreifen von Feuer und Rauch auf benachbarte Brandabschnitte während der geforderten Zeit verhindert wird, und erlaubt gleichzeitig eine wirksame Brandbekämpfung. Sind Wände tragend, müssen sie auch im Brandfall während der geforderten Zeit standhalten. Brandmauern Brandmauern sind standfeste, gebäudetrennende Bauteile mit Feuerwiderstand REI 180 (nbb). Bei Wohnbauten mit nicht mehr als drei Geschossen reduziert sich die Anforderung an den Feuerwiderstand auf REI 90 (nbb). Zwischen Einfamilienhäusern genügt ein Feuerwiderstand von REI 90. Für die Ausführung von Brandmauern REI 90 (mit brennbaren Anteilen) gelten besondere Bestimmungen. Brandabschnittsbildende Wände Raumabschliessende Wände von Treppenhäusern und Korridoren, die als Fluchtwege dienen, und von technischen Räumen sowie Abschlüsse von Aufzugs-, Lüftungs- und Installationsschächten sind brandabschnittsbildend zu erstellen. Ebenso müssen Räume unterschiedlicher Nutzung und Brandgefahren durch brandabschnittsbildende Wände getrennt werden. Die Anforderungen an brandabschnittbildende Wände richten sich in der Regel nach jenen des Tragwerks. Nach den schweizerischen Vorschriften gelten für Wohn-, Büround Schulbauten folgende Anforderungen an die Brandabschnittsbildung: – Wände in 1- bis 3-geschossigen Bauten: EI 30 – Wände in 4-geschossigen Bauten: EI 60 – Wände in 5- bis 6-geschossigen Bauten: EI 60 / EI 30 (nbb) – Treppenhauswände in bis zu 3-geschossigen Bauten: EI 60 / EI 30 (nbb) – Treppenhauswände in 4- bis 6-geschossigen Bauten: EI 60 (nbb)

c145

Der Zusatz EI 30 (nbb) bedeutet, dass die äusserste Schicht der Bauteile durch eine nicht brennbare Schicht mit 30 Minuten Feuerwiderstand zu bilden ist. Sind brandabschnittsbildende Wände zugleich tragend, müssen die Wände neben den brandabschnittsbildenden Kriterien EI (raumabschliessende und wärmedämmende Wirkung) auch dem Kriterium R (Tragwiderstand) entsprechen. Weitergehende Angaben zum Brandschutz können dem Kapitel d3 oder den nationalen Vorschriften oder Normenwerken entnommen werden. Für den Brandschutz im Holzbau ist auf die Dokumentationen von Lignum und DGfH [29, 30, 31 und 32] besonders hingewiesen. c6 13 Schallschutz Wirksamer Schallschutz soll akustische Störungen aus benachbarten Gebäuden oder Räumen mit gleichartiger oder unterschiedlicher Nutzung möglichst verhindern. Dazu müssen der Grad der Störung und die Lärmempfindlichkeit der Räume bekannt sein. Die Anforderungen der Norm SIA 181 (2006) an den Schallschutz zwischen verschiedenen Räumen finden sich unter c1 35. Die entsprechenden Anforderungen der Trennwand sind in Abhängigkeit der geometrischen Randbedingungen zu berechnen.

wichtes der Schalldämmwert theoretisch um rund 6 Dezibel zu (Kurve 1). In der Praxis werden derartige Verbesserungen allerdings kaum erreicht, da bei der vorliegenden Betrachtung die Biegesteifigkeit vernachlässigt wird. Die Biegesteifigkeit ist auch der Grund dafür, dass bei üblichen Baustoffen wie Holz, Holzwerkstoffen (Kurve 3) oder Gips, Mauerwerk (Kurve 2) der Schalldämmwert zwischen etwa 6 und 40 kg/m2 (flächenbezogene Masse) praktisch gleich bleibt. Die Ursache liegt darin, dass mit zunehmender Materialdicke die Wandschale steifer wird, was sich auf die Schalldämmung ungünstig auswirkt. Das Ziel heisst also: möglichst hohe Masse bei geringer Biegesteifheit. Selbst wenn diese Forderung erfüllt wird, lassen sich bei einschaligen Bauteilen erst mit sehr hohen Massen gute Schalldämmwerte erreichen. Doppelwandkonstruktionen bieten hier Vorteile und lassen weit mehr Möglichkeiten offen. Das bedeutet: Im Holzbau sind hohe Schalldämmwerte allein mit zweischaligen Konstruktionen zu erreichen.

70

c6 20 Schalldämmung von Trennwänden

c145 Montage von Innenwänden

c146 Abhängigkeit der Schalldämmung von der flächenbezogenen Masse Kurve 1: Massengesetz, gilt für ideal biegeweiche Materialien wie Gummiplatten oder dünne Bleche unterhalb ihrer Grenzfrequenzen

262

50 1

2 3

40 4 30

20

10

2.0 2.5 3.1 4.0 5.0 6.3 8.0 10 12.5 16 20 25 31 40 50 63 80 100 125 1 60 200 2 50 31 5 4 00 50 0 630 8 00

c6 21 Einschalige Wände Die Schalldämmung einschaliger (einschichtiger) homogener Wände hängt in erster Linie von deren flächenbezogener Masse und deren Biegesteifigkeit und Grenzfrequenz ab. In Abbildung c146 ist die Abhängigkeit der Schalldämmung vom Flächengewicht dargestellt. Demnach nimmt bei einer Verdoppelung des Flächenge-

Bewertetes Luftschalldämm-Mass R'w (dB)

60

Aus schalltechnischer Sicht ist beim Holzbau grundsätzlich zwischen ein- und zweischaligen Trennwänden zu unterscheiden. Zweischalige Konstruktionen können mit einer einteiligen oder einer zweiteiligen Tragkonstruktion ausgeführt werden. Die Berechnung der schalltechnischen Eigenschaften von Trennbauteilen ist im Holzbau verhältnismässig schwierig. Die Beurteilung sollte sich wenn immer möglich auf Messwerte (Labor oder Bau) abstützen. Die nachfolgenden Hinweise beschränken sich deshalb auf die wichtigsten Merkmale von Bauteilen in Holzbauweise.

Flächenbezogene Masse m' (kg/m2 ) c146 Kurve 2: gültig für Beton, Mauerwerk und Gips Kurve 3: gültig für Holz und Holzwerkstoffe Kurve 4: gültig für Glasscheiben

263

Gebäudetrennwände, Innenwände

Die möglichen Nebenwegübertragungen sind in Abbildung c147 aufgezeichnet. Die Schallübertragung kann über die Schalenverbindung (Ständer), den Hohlraum des Bauteils oder über Nebenwege (angrenzende Bauteile) erfolgen.

c147

Schalenbefestigung Sind die Schichten über die Ständer fest miteinander verbunden, erfolgt an dieser Stelle eine Körperschallübertragung. Durch eine punktweise (gelenkige) Verbindung lässt sich der Schallschutz wesentlich verbessern. In Abbildung c148 ist der Schalldämmverlauf von zwei gleichen Wandkonstruktionen, jedoch mit unterschiedlicher Befestigung dargestellt. Die punktweise oder gelenkige Befestigung kann mit dem Einlegen von Distanzscheiben, Distanzschrauben, Hartfaserplättchen oder Mineralfaserstreifen erfolgen. Noch bessere Resultate sind mit körperschalldämmenden Befestigungsmitteln wie etwa Federbügeln, Tragkonstruktionen aus schalltechnisch optimierten Verbundquerschnitten oder mit vollkommen getrennten Tragkonstruktionen möglich.

c147 Mögliche Wege der Schallübertragung. Grundriss Aussenwand und Trennwand

Schalenart Die Schalen (Bekleidungen) sollen ein möglichst hohes Flächengewicht bei geringer Biegesteifigkeit aufweisen. Dicke, biegesteife Platten ergeben deshalb ungünstigere Werte. Bessere Resultate lassen sich mit zwei dünneren Platten, dem Aufdoppeln oder dem «Beschweren» mit Hilfe von Hart- und Weichfaserplatten oder mit Schwerfolien erreichen. Schalenabstand Um einen schalltechnischen Vorteil zu erreichen, sollte die so genannte Resonanzfrequenz möglichst tief liegen (< 80 Hz). Sie ist umso tiefer, je höher das Flächengewicht (kg/m²) der Schalen und je grösser ihr Abstand ist. Der Zusammenhang zwischen Masse und Schalenabstand ist umgekehrt proportional, das heisst, bei halber Masse wird mit dem doppelten Schalenabstand die gleiche Schalldämmung erreicht. Voraussetzung ist allerdings eine ausreichende Hohlraumdämpfung, um Hohlraumresonanzen wirksam zu verhindern. Dieser Grundsatz gilt auch für Gebäudetrennwände. Brandschutztechnisch ist der Abstand der zwei Wände unbedeutend und wird in der Praxis vielfach mit 20 Millimetern ausgeführt. Deutliche Verbesserungen werden in Bezug auf die Schalldämmung erzielt, wenn der Abstand auf 50 oder 80 Millimeter vergrössert wird. Hohlraumdämpfung Eine Hohlraumdämpfung beeinflusst die Schalldämmung wesentlich (Abb. c149). Aus schalltechnischer Sicht genügt es, wenn der 60

60

50

50 B

B 40 A 30 20

Luftschalldämm-Mass R' (dB)

c6 22 Zweischalige Wände Folgende Punkte sind für die Schalldämmung zweischaliger Wände von Bedeutung: – Schalenbefestigung – Schalenart – Schalenabstand – Hohlraumbedämpfung – Ständerabstand – Nebenwegübertragungen über die Konstruktion – Nebenwegübertragungen über die flankierende Bauteile

Luftschalldämm-Mass R' (dB)

c6

40 30

A

20

10 100 200 400 800 1600 3150 Frequenz f (Hz) c148

10 100 200 400 800 1600 3150 Frequenz f (Hz) c149

c148 Einfluss der Schalenbefestigung auf die Luftschalldämmung bei einer doppelschaligen Leichtbauwand Kurve A: feste Verbindung der Schalen mit der Tragkonstruktion Kurve B: punktweise (gelenkige) Verbindung der Schalen mit der Tragkonstruktion

c149 Einfluss der Hohlraumfüllung auf die Schalldämmung Kurve A: Hohlraum leer Kurve B: Hohlraum mit Mineralfaserplatten versehen

13 50 13

40 50

a a (mm) R'w (dB)

415 33

625 38

c150

Hohlraum zu etwa zwei Dritteln des Schalenabstandes gefüllt ist. Geeignete Materialien sind Mineralfaserplatten mit einer Dichte von circa 30 bis 70 kg/m3. Die Unterschiede der flächenbeanspruchenden Masse der Hohlraumbedämpfung sind für die Schalldämmung nicht entscheidend. Werden Platten mit höherer Dichte verwendet, ist darauf zu achten, dass sie nicht zu biegesteif sind und keinen Körperschall übertragen können. Steife Materialien (zum Beispiel Hartschaumplatten) sind als Hohlraumdämmung nicht geeignet. Ständerabstand Wird der Ständerabstand zu klein gewählt, verschlechtert sich das Schalldämmverhalten einer Trennwand. In Abbildung c150 ist der Zusammenhang zwischen dem Ständerabstand und dem bewerteten Schalldämm-Mass einer Trennwand (nebenwegfrei) dargestellt. Grundsätzlich sollte der Ständerabstand nicht unter 600 Millimetern liegen. Wohnungs- und Gebäudetrennwände Die hier beschriebenen Wohnungs- und Gebäudetrennwände bei Reiheneinfamilienhäusern sind neben dem Schallschutz auch durch den Brandschutz bestimmt. In aller Regel bestehen solche Wände aus zwei unabhängigen Wänden mit eigener Tragkonstruktion, Dämmschichten und Bekleidungen. Auf jeder Parzellengrenze ist bei Reiheneinfamilienhäusern eine Brandmauer REI 90 auszuführen. Im Brandfall in einem einzelnen Haus muss die Standfestigkeit der feuerwiderstandsfähigen Wandkonstruktion des Nachbarhauses während der gesamten geforderten Dauer (90 Minuten) gewährleistet sein. Die Konstruktionen sind deshalb getrennt und die Tragwerksysteme voneinander unabhängig auszuführen. Diese aus dem Brandschutz gegebene Konzeption mit zwei unabhängigen Wänden kommt auch einem guten Schallschutz entgegen. Zudem benötigen Wände mit einem Feuerwiderstand von 90 Minuten stabile und massive Schichten. Allerdings sind die auf Brandschutz geprüften und zugelassenen Wände als Ganzes geprüft und systemabhängig und somit auf den Brandschutz optimiert. Schallschutztechnisch sind in Konstruktion und Anordnung Unterschiede auszumachen, die zu berücksichtigen sind (Abb. c160).

c150 Einfluss des Ständerabstandes auf die Schallübertragung

c151 und c152 Anschlüsse mit starker Nebenwegübertragung c151 Innenwand an Aussenwand (Horizontalschnitt) c152 Innenwand an Decke (Vertikalschnitt)

264

c6 30 Nebenwegübertragungen Die erwähnten Massnahmen bringen nur dann den gewünschten Erfolg, wenn die möglichen Nebenwegübertragungen auf ein Minimum reduziert bleiben. Denn der Schall kann nicht nur direkt durch die Trennwand übertragen werden, sondern auch über flankierende Bauteile wie Böden, Decken und Wände sowie über ungenügende Anschlüsse oder Installationsleitungen. Je höher der Schalldämmwert einer Trennwand ist, umso bedeutender werden die Nebenwegübertragungen. Ihr Einfluss nimmt bei Trennwänden mit hohem Schalldämm-Mass zu und kann bestimmend werden. In den Abbildungen c151 und c152 sind ungünstige, in den Abbildungen c153 und c154 verbesserte Ausführungen dargestellt.

c151

c152

c153

c154

c153 bis 156 Anschlüsse mit unterdrückter Nebenweübertragung c153 Innenwand an Aussenwand (Horizontalschnitt) c154 Innenwand an Decke (Vertikalschnitt)

265

c6

Gebäudetrennwände, Innenwände

c6 40 Konstruktionsvorschläge

c155

c156

In den Tabellen c158 bis c160 sind Beispiele von Trennwänden und Gebäudetrennwänden sowie deren Schalldämmwerte aufgeführt. Die angegebenen Werte sind entweder berechnet oder aus Prüfungen von Systemanbietern übernommen oder abgeleitet. Vereinzelte Aufbauten wurden auch direkt in fertigen Bauten gemessen oder sind im Sinne einer Vergleichbarkeit der Konstruktionen geschätzt worden. Alle Werte gelten als Richtwerte und zwar jeweils für den Luftschall mit R’w (bewertetes Schalldämmmass in Dezibel, ermittelt mit bauähnlichen Nebenwegübertragungen). Die Schalldämmwerte sind in R’w angegeben und nicht in Rw (im Labor gemessen, ohne Nebenwegeinflüsse). Der Grund liegt in der Tatsache, dass für viele Konstruktionen lediglich R’w-Werte vorliegen und dass im Labor die Konstruktionen bis etwa 60 Dezibel ohne Nebenwegeinflüsse zuverlässig gemessen werden können. Im Vergleich sind R’w-Werte bei gleicher Ausbildung der flankierenden Bauteile und Unterdrückung der Nebenwege konservativer einzustufen als Rw-Werte. Sie liegen in der Abschätzung einer Konstruktion auf der sicheren Seite. Die genaue Produktespezifikation, Einbausituation, flankierende Bauteile, Installationen und Ausführungsqualität haben einen entscheidenden Einfluss auf die Qualität von schalldämmenden Wänden. Deshalb sind Planung und Berechnung in jedem Fall objektspezifisch und unter genauer Anleitung auszuführen. Auch sind die Herstellerangaben und Zulassungen der einzelnen Produkte zwingend zu beachten. Leider ist es nicht einfach, eine systematisierte, produktunabhängige Übersicht über geprüfte und zweifelsfrei bewertete Konstruktionen zu erstellen. Auch fehlen vielfach die nach ISO 717-1 und 171-2 definierten und inzwischen in vielen Ländern in die neuesten, nationalen Normenwerke eingeflossenen und somit als obligatorisch geltenden (zum Beispiel schweizerische Norm SIA 181 «Schallschutz im Hochbau», in Kraft seit Mitte 2006) pauschalisierten Spektrum-Anpassungswerte: – Ctr zum Luftschall gegen Aussenlärm – C zum Luftschall gegen Innenlärm – CI zum Trittschall

c153 bis 156 Anschlüsse mit unterdrückter Nebenwegübertragung c155 Trennwand an Decke (Vertikalschnitt) c156 Gebäude- oder Wohnungstrennwand an Decke (Vertikalschitt)

d (mm) 50 R'w (dB) 28

60 29

80 31

c157

Wo diese Werte bekannt und plausibel nachvollziehbar sind, sind die für den Nachweis notwendigen Korrekturwerte in den nachstehenden Tabellen angegeben. Die Tabellen wurden so systematisiert, dass sie nach konstruktiven, allgemeinen Gesichtspunkten (also nicht nur Schallschutz) eine Übersicht ermöglichen. Wo keine verbindlichen Schallschutzdaten vorlagen, sind keine Werte eingetragen. Wie bereits einleitend erwähnt, ist die Berechnung der schalltechnischen Eigenschaften von Trennbauteilen im Holzbau, vor allem auch der C- und Ctr-Werte, verhältnismässig schwierig. Die Beurteilung sollte sich somit auf Messwerte (Labor oder Bau) abstützen. Für die Anwendung bedeutet dies, dass auf Produkte und Konstruktionen Bezug genommen wird, für welche alle Werte zweifelsfrei vorliegen, oder dass Konstruktionen mit genügend hohen Reserven bestimmt werden. Diesbezüglich können die in den Tabellen angegebenen Werte und Konstruktionen lediglich als Richt- und Vergleichswerte dienen. Holz oder Holzwerkstoffplatten sind für die Schalldämmung von einlagigen Trennwänden nur bedingt geeignet. Die sonst vorteilhaften Eigenschaften, beispielsweise hohe Tragfähigkeit bei geringem Gewicht, sind hier eher nachteilig und bewirken keine befriedigende Schalldämmung. Zweilagige Trennwände lassen sich jedoch einfach und rationell erstellen. Für eine optimierte Fertigung ist es von Vorteil, wenn Rahmen und Schalen fest miteinander verbunden sind. Haben die Elemente zusätzlich noch statische Funktionen (Aussteifung, Lastabtragung), ist eine feste Schalenverbindung vielfach unumgänglich. Hier ist der Mittelweg zwischen statischen Überlegungen und schallschutztechnischen Anforderungen zu suchen. Mit Hilfe von Beschwerungen oder mit zweilagigen Beplankungen lassen sich schalltechnische Nachteile der festen Verbindung deutlich mindern. Auch gibt es Aufbauten mit Verbundquerschnitten oder Federschienen, welche Nachteile der festen Verbindung gänzlich aufheben. Für Wohnungstrennwände, für Treppenhauswände oder generell für Wände zwischen zwei Nutzungsbereichen empfehlen sich zweiteilige Wände, die voneinander unabhängig sind. Gebäudetrennwände sind ohnehin, nicht nur aus Gründen des Schallschutzes, zweiteilig zu bauen. Mit zwei unabhängigen Wän-

den lassen sich in Holz Aufbauten realisieren, die hohe Bedürfnisse im Schallschutz erfüllen. Schallschutz im Holzbau nach DIN 4109 Etwas anders gelagert ist die Situation in Deutschland und der für Deutschland zentralen Norm für Schallschutz, die DIN 4109. Obwohl auch hier die Anpassung an die europäischen Prognosenorm- und Messnormreihen mit einer Neufassung zur Zeit im vollen Gang ist, sind für den Holzbau die allgemein verfügbaren Dokumente und Grundlagen im Bereich Schallschutz nach den DIN-Normen deutlich besser als nach den in der Schweiz geltenden SIA-Normen. Das liegt daran, dass in Deutschland in den letzten Jahren umfangreiche Messreihen und Auswertungen für den Schallschutz im Holzbau und die entsprechenden Flankenübertragungen unternommen wurden. Die entsprechenden Auswertungen sind in den Informationsschriften der DGfH [35] publiziert. Anhand dieser Schrift lässt sich ein sicherer Schallschutz für den Holzbau bestimmen. Wie bereits erwähnt, wird das bisherige DIN-Konzept grundlegend erneuert und den europäischen Normen angepasst. Damit muss das gesamte Verfahren des schalltechnischen Nachweises für einen ausreichenden Schallschutz wie in der Schweiz auch in Deutschland neu angepasst werden. Publikationen zum Thema Schallschutz und Holzbau siehe Literaturverzeichnis [33, 34, 35, 36, 37].

c157 Schalldämmung von einlagigen Trennwänden am Beispiel von Spanplatten unterschiedlicher Dicke (ohne Berücksichtigung der Anschlussfugen)

266

267

c6

Gebäudetrennwände, Innenwände

c158 Trennwände mit fester Schalenverbindung 1 Spanplatte aufgeschraubt 2 Ständerkonstruktion a = min. 600 mm

1 2

Wanddicke mm 92

1 2 3

1 2 3

1 2 3

Luftschall R‘w dB 33

1 Spanplatte aufgeschraubt 2 Ständerkonstruktion a = min. 600 mm 3 Mineralfaserplatte 40-70 kg/m³ Wanddicke mm 92

Luftschall R‘w dB 35

1 Gipsfaserplatte 2 Ständerkonstruktion a = min. 600 mm 3 Mineralfaserplatte 40-70 kg/m³ Wanddicke mm 85

Luftschall R‘w dB 42

1 2xGipsfaserplatte 2 Ständerkonstruktion a = min. 600 mm 3 Mineralfaserplatte 40-70 kg/m³ Wanddicke mm 110

Luftschall R‘w dB 47

1

1 Gipsfaserplatte 2 Ständerkonstruktion a = min. 600 mm 3 Mineralfaserplatte 40-70 kg/m³

2

Wanddicke

3

1 2 3

mm 125

Luftschall R‘w dB 44

1 2xGipsfaserplatte 2 Ständerkonstruktion a = min. 600 mm 3 Mineralfaserplatte 40-70 kg/m³ Wanddicke mm 150

Luftschall R‘w dB 50

16 mm 60/60 mm

1 2 3

(C,Ctr) dB (–.–)

4

16 mm 60/60 mm 60 mm

1

(C,Ctr) dB (-2,-6)

12.5 mm 60/60 mm 60 mm

(C,Ctr) dB (-3.-6)

1 Gipsfaserplatte 2 OSB-Platte 3 Ständerkonstruktion a = min. 600 mm 4 Mineralfaserplatte 40-70 kg/m³ Wanddicke mm 155

2 3 4

1 Gipsfaserplatte 2 OSB-Platte 3 Ständerkonstruktion a = min. 600 mm 4 Mineralfaserplatte 40-70 kg/m³ Wanddicke mm 195

1 2

Luftschall R‘w dB 49

Luftschall R‘w dB 51

1 Steko-Holzbausytem (Sichtmodul) 2 Hohlräume mit Quarzsand ausgefüllt Wanddicke mm 160

25 mm 60/60 mm 60 mm

(C,Ctr) dB (-2,-5)

12.5 mm 60/100 mm 100 mm

(C,Ctr) dB (-2,-4)

25 mm 60/100 mm 100 mm

(C,Ctr) dB (-2,-9)

c158 Konstruktionsbeispiele: Trennwände mit fester Schalenverbindung

Luftschall R‘w dB 48

12.5 mm 15 mm 60/100 mm 100 mm

(C,Ctr) dB (-2.-9) 12.5 mm 15 mm 80/140 mm 140 mm

(C,Ctr) dB (-2,-9) 160 mm 120 mm

(C,Ctr) dB (-1,-3)

c159 Trennwände mit gelenkiger Schalenverbindung oder aus Verbundquerschnitten 1 Spanplatte aufgeschraubt 2 Unterlagsplättchen – Hartholzfaserplatten 40/40mm a = min. 400 mm 1 3 Ständerkonstruktion a = min. 600 mm 2 4 Mineralfaserplatte 40-70 kg/m³

3 4

Wanddicke mm 106

1 2 3 4 5

1 Spanplatte aufgeschraubt 2 Holzfaserplatte mit Nägeln oder Klammern auf die Rückseite der Spanplatte befestigt a = 150-200 mm 3 Unterlagsplättchen–Hartholzfaserplatten 40/40mm a = min. 400 mm 4 Ständerkonstruktion a = min. 600 mm 5 Mineralfaserplatte 40-70 kg/m³ Wanddicke mm 114

1 2 3 4 5

2 3 4 5 6

Luftschall R‘w dB 45

1 Spanplatte aufgeschraubt 2 Holzfaserplatte mit Nägeln oder Klammern auf die Rückseite der Spanplatte befestigt a = 150-200 mm 3 Lattung mit Federbügeln montiert 4 Ständerkonstruktion a = min. 600 mm 5 Mineralfaserplatte 40-70 kg/m³ Wanddicke mm 174

1

Luftschall R‘w dB 40

Luftschall R‘w dB 50

1 Gipsfaserplatte 2 Gipsfaserplatte 3 mit Filzunterlage (1) ohne Filzunterlag (2) 4 Ständerkonstruktion a = min. 600 mm 5 Querlattung 6 Mineralfaserplatte 40-70 kg/m³ Wanddicke mm 144

Luftschall R‘w dB 57 (1) 54 (2)

1

1 Gipsfaserplatte 2 Profil timbatec 3 Mineralfaserplatte 40-70 kg/m³

2

Wanddicke

3

1 2 3 4

mm 105

1 Gipsfaserplatte 2 OSB Platte 3 Profil timbatec 4 Mineralfaserplatte 40-70 kg/m³ Wanddicke mm 124

1 2 3

Luftschall R‘w dB 46

Luftschall R‘w dB 54

1 2xGipsfaserplatte 2 Profil timbatec 3 Mineralfaserplatte 40-70 kg/m³ Wanddicke mm 125

c159 Konstruktionsbeispiele: Trennwände mit gelenkiger Schalenverbindung oder aus Verbundquerschnitten

Luftschall R‘w dB 58

19 mm 4 mm 60/60 mm 60 mm

c160 Wohnungstrennwände, Gebäudetrennwände, Trennwände mit zweiteiliger Tragkonstruktion 1 Gipsfaserplatte (1) 12.5 mm 2xGipsfaserplatte (2) 25 mm 60/60 mm 2 Ständerkonstruktion a = min. 600 mm 1 3 Mineralfaserplatte 40-70 kg/m³ 60 mm 2 4 Mineralfaserplatte 40-70 kg/m³ 30 mm

3

a

4

(C,Ctr) dB (–,–) 19 mm 4 mm

2

60/60 mm 60 mm

3 4 5 6

(C,Ctr) dB (–,–)

mm 215 245

Wanddicke mm 258

19 mm 4 mm

2 3 4

a

5

2

(C,Ctr) dB (–,–)

3 4 5

a

Wanddicke a mm 30

2 3 4 5

(C,Ctr) dB (-5,-11)

12.5 mm 12 mm 75 mm 40 mm

Wanddicke a mm 40 60

a

2

Wanddicke

3

a

25 mm 75 mm 40 mm

a mm 40 80

2

Wanddicke

3

a

c160 Konstruktionsbeispiele: Wohnungstrennwände, Gebäudetrennwände, Trennwände mit zweiteiliger Tragkonstruktion

268

269

mm 270 310

Luftschall R‘w dB 57 60

1 Massivholzwand 2 Gipsfaserplatte 3 Mineralfaserplatte 40-70 kg/m³

1

(C,Ctr) dB (–,–)

mm 330 350

Luftschall R‘w dB 57 60

1 Massivholzwand 2 Gipsfaserplatte 3 Mineralfaserplatte 40-70 kg/m³

1

C,Ctr) dB (–,–)

mm 275

Luftschall R‘w dB 62

1 Gipsfaserplatte 2 2xGipsfaserplatte 3 Ständerkonstruktion a = min. 600 mm 4 Mineralfaserplatte 40-70 kg/m³ 5 Mineralfaserplatte 40-70 kg/m³

1

12.5 mm 75 mm 40 mm

mm 215

Luftschall R‘w dB 60

1 Gipsfaserplatte 2 Gipsfaserplatte 3 Ständerkonstruktion a = min. 600 mm 4 Mineralfaserplatte 40-70 kg/m³ 5 Mineralfaserplatte 40-70 kg/m³

1

50/70 mm 30/50 mm 40 mm

Wanddicke a mm 30

(C,Ctr) dB (–,–) 10 mm 12.5 mm

Luftschall R‘w dB 57

1 Gipsfaserplatte 2 Gipsfaserplatte 3 Ständerkonstruktion a = min. 600 mm 4 Mineralfaserplatte 40-70 kg/m³ 5 Mineralfaserplatte 40-70 kg/m³

1

30 mm 60/60 mm 60 mm

Luftschall R‘w dB 50 (1) 59 (2)

1 Spanplatte aufgeschraubt 2 Holzfaserplatte mit Nägeln oder Klammern auf die Rückseite der Spanplatte befestigt a = 150-200 mm 3 Lattung mit Federbügeln montiert 4 Ständerkonstruktion a = min. 600 mm 5 Mineralfaserplatte 40-70 kg/m³ 6 Mineralfaserplatte 40-70 kg/m³

1

4 mm

Wanddicke a mm 30 30

a mm 40 80

mm 270 310

Luftschall R‘w dB 55 58

(C,Ctr) dB (–,–) (–,–) 22 mm 4 mm 30 mm 60/60 mm 50 mm variabel (a)

(C,Ctr) dB (–,–) 10 mm 12.5 mm 40/70 mm 70 mm 30 mm

(C,Ctr) dB (-3,-7) 10 mm 12.5 mm 60/100 mm 100 mm 30 mm

(C,Ctr) dB (–,–) 15 mm 30 mm 60/100 mm 100 mm variabel (a)

(C,Ctr) dB (–,–) (–,–) 100 mm 15 mm variabel (a)

(C,Ctr) dB (–,–) (–,–) 80 mm 15 mm variabel (a)

(C,Ctr) dB (–,–) (–,–)

c7

Geschossdecken

c7 10 Aufgaben Je nach Lage einer Geschossdecke sind neben einer ausreichenden Tragsicherheit und Gebrauchstauglichkeit folgende Anforderungen wesentlich: – Wärmeschutz – Brandschutz – Schallschutz c7 11 Wärmeschutz Ausser bei Decken zwischen beheizten und unbeheizten Räumen sowie bei Decken über Kellern oder Kriechkellern sind die Anforderungen an den Wärmeschutz verhältnismässig klein. Werden diesbezügliche Vorschriften gemacht, hat der Aufbau der Decke den bauphysikalischen Ansprüchen zu entsprechen. c7 12 Brandschutz Jedes Geschoss zählt brandschutztechnisch als eigener Brandabschnitt (ausser im Einfamilienhaus). Somit muss jede Decke als brandabschnittsbildende Decke konstruiert werden. Die Brandabschnittsbildung bezweckt, ein Übergreifen von Feuer und Rauch auf das benachbarte Geschoss während der geforderten Zeit zu verhindern, und erlaubt gleichzeitig eine wirksame Brandbekämpfung. Zudem sind Decken tragende Elemente in einem Gebäude und müssen auch im Brandfall während der geforderten Zeit standhalten. Bei Einfamilienhäusern bestehen nach den schweizerischen Vorschriften im Allgemeinen keine besonderen Anforderungen. Bei Wohn-, Büro- und Schulbauten müssen die Decken normalerweise folgenden Anforderungen entsprechen: – Decken in Einfamilienhäusern: keine Anforderungen – Decken in 2- bis 3-geschossigen Bauten: REI 30 – Decken in 4-geschossigen Bauten: REI 60 – Decken in 5- bis 6-geschossigen Bauten: REI 60 / EI 30 (nbb) Der Zusatz EI 30 (nbb) bei fünf- und sechsgeschossigen Bauten bedeutet, dass die äusserste Schicht der Bauteile durch eine nicht brennbare Schicht mit 30 Minuten Feuerwiderstand gebildet werden muss.

Weitergehende Angaben zum Brandschutz können dem Kapitel d3 oder den nationalen Vorschriften oder Normenwerken entnommen werden. Für den Brandschutz im Holzbau ist auf die Dokumentationen von Lignum und DGfH [29, 30, 31 und 32] besonders hinzuweisen. c7 13 Schalldämmung Auch bei Geschossdecken gehört der Schallschutz zu den wichtigsten Aufgaben. Bei begehbaren Decken kommt zusätzlich zum Luftschallschutz der Trittschallschutz hinzu. Die Anforderungen an den Schutz vor Trittschall sind in den einschlägigen Normen aufgeführt (vergleiche auch Kapitel c1 35). Dabei ist zu beachten, dass im Gegensatz zur Luftschalldämmung bei der Trittschalldämmung tiefere Zahlenwerte eine Verbesserung bedeuten. Bei der Luftschallmessung handelt es sich um eine Differenzmessung. Je besser das Trennbauteil zwischen den zwei zu trennenden Bereichen (von laut und leise) sein muss, desto höhere Dezibelwerte sind nötig. Bei der Trittschallmessung handelt es sich hingegen um eine Absolutmessung. Je tiefere Werte am Empfangsort gemessen werden, desto besser ist der Schallschutz. Wie beim Luftschall werden die Anforderungen an den Trittschallschutz nicht auf das einzelne Bauteil bezogen. Deshalb sind auch hier bei der Berechnung des erforderlichen Schalldämm-Masses die geometrischen Verhältnisse zu berücksichtigen. Die Berechnung der schalltechnischen Eigenschaften von Trennbauteilen ist im Holzbau verhältnismässig schwierig. Die Beurteilung sollte sich wenn immer möglich auf Messwerte (Labor oder Bau) abstützen. Die nachfolgenden Hinweise beschränken sich deshalb auf die wichtigsten Merkmale von Bauteilen in Holzbauweise. c7 20 Schalldämmung von Holzdecken Lange Zeit wurde die flächenbezogene Masse (kg/m²) als einziges und entscheidendes Kriterium betrachtet, um hohe Ansprüche zu erfüllen. Bei einschaligen, massiven Bauteilen ist diese Annahme für die Luftschalldämmung mit wenigen Einschränkungen auch richtig. Holzbalkendecken sind jedoch immer mehrschalig aufgebaut. Hier haben noch weitere Kriterien einen wesentlichen Ein-

c161

fluss, so dass auch mit Holzdecken gute bis sehr gute Werte zu erreichen sind. Sofern sie nicht nach schalltechnischen Regeln konstruiert sind, wirken sich bei Holzdecken vor allem das geringe Flächengewicht, die geringe Steifigkeit der Tragkonstruktion und die grösseren Dichtigkeits- und Anschlussprobleme ungünstig aus. Für den Trittschallschutz fallen besonders die tiefen Frequenzen ins Gewicht (dumpfes Dröhnen). Zwischen Trittschall- und Luftschallschutz besteht ein gewisser Zusammenhang. Deshalb gilt der Grundsatz: Ist bei Holzdecken der Trittschallschutz ausreichend, genügt in der Regel auch die Luftschalldämmung. Die Luftschalldämmung wie auch die Trittschalldämmung werden durch die bauüblichen Nebenwegübertragung beeinflusst.

a) Befestigung der Deckenbekleidung Ist die Deckenbekleidung starr mit den Balken verbunden, wird der Schall direkt übertragen. Decken, welche schalltechnische Ansprüche zu erfüllen haben, sind deshalb mit getrennten Schichten auszuführen. Vorteilhaft und bautechnisch einfach lässt sich diese Trennung mit einer losgelösten Deckenbekleidung erreichen (Abb. c164). Auf eine vollständig getrennte Ausführung kann beim Einbau von Federbügeln verzichtet werden. Auch die direkt an der Balkenlage federnd befestigten Verbindungen (mit Federbügeln oder Federschienen, Abb. c163) ergeben bereits ähnlich gute Resultate.

d2

a

d1

Der Schalldämmwert von Holzbalkendecken lässt sich durch folgende Merkmale beeinflussen: – Befestigung der Deckenbekleidung – Art und Gewicht der Deckenbekleidung – Schalenabstand zwischen dem Bodenbelag, bzw. der Tragschicht und der Deckenbekleidung. Dazwischen liegende Schalen wie beispielsweise Schiebböden verringern den Schalenabstand und wirken sich nachteilig aus (Abb. c162) – Hohlraumdämpfung zwischen den Balken – Schwimmend verlegte Unterlagsböden wie Holzspanplatten, Estrichelemente oder Zement-Unterlagsböden (Estriche) – Beschwerungsmaterialien wie Sandschüttungen oder Beschwerungsplatten – Art der Gehbeläge wie weiche Teppiche oder Kunststoffbeläge, Holzparkett mit weichen Zwischen- oder Rückschichten

c7 21 Deckenbekleidung Holztragkonstruktion können sowohl bekleidet als auch sichtbar belassen werden. Schalltechnisch sind jedoch bekleidete Holztragkonstruktionen vorzuziehen. Der Einbau einer Deckenbekleidung ergibt eine zweite Schale, die zusammen mit der auf den Tragbalken aufliegenden Schale eine akustisch wirksame Konstruktion bildet. Ein Vergleich der Schalldämmwerte der drei Grundvarianten von Balkendecken (Tragkonstruktion sichtbar, Tragkonstruktion teilweise sichtbar und Tragkonstruktion verdeckt) zeigt deutlich den positiven Einfluss der Mehrschaligkeit. Ausgehend von einer Rohdecke (sichtbare Balkenlage mit einem flächig verlegten Tragbelag; Aufbau in Tabelle c165, Aufbau 1), verbessert eine federnd befestigte Deckenbekleidung mit einer Hohlraumdämpfung die Luftschalldämmung um ungefähr 15 bis 16 Dezibel. Gleichzeitig wird auf diese Weise der Normtrittschallpegel um circa 18 bis 20 Dezibel heruntergesetzt.

c163

c162 c161 Montage von Geschossdecken

c162 Akustisch günstige Zweischalenkonstruktion – grosser Schalenabstand a – Entkoppelung der Schalen – Hohlraumbedämpfung aus Mineralfaserplatten zwischen den Schalen – dünne, schwere und biegeweiche Schalen oder asymmetrischer Aufbau (d1/d2 = ca. 2)

270

c163 Befestigung der Latten mit Federbügeln oder Federschienen

271

c7

Geschossdecken

b) Art und Gewicht der Deckenbekleidung Grundsätzlich gilt: Die Bekleidung (akustisch wirksame untere Schale) soll eine möglichst grosse, flächenbezogene Masse und eine geringe Biegesteifigkeit aufweisen. Dicke, einlagige Bekleidungsplatten ergeben deshalb ungünstigere Werte als mehrere dünne Elemente. Gute Werte werden durch das so genannte Aufdoppeln oder ein «Beschweren» mit Hilfe von Hartfaserplatten oder Schwerfolien oder durch eine doppelte Beplankung mit eher dünneren Platten erreicht. Bei Holztäferbekleidungen ist als Unterlage eine «geschlossene» Platte anzubringen (z.B. Span-, Hartfaser-, Gipskarton- oder Gipsfaserplatte). Holztäferbekleidungen weisen nämlich einen hohen Fugenanteil auf und wirken deshalb nicht oder nur geringfügig als Platte. Um diese Wirkung der Deckenbekleidung besser beurteilen zu können, wurden

c164

bei Versuchen mit den ersten vier Konstruktionen der Tabelle c171 unterschiedliche Deckenbekleidungen eingebaut. Zwar trifft der bereits erwähnte Grundsatz (flächenbezogene Masse, Biegesteifigkeit) nach wie vor zu; die Resultate liegen allerdings näher beieinander, als dies eigentlich zu erwarten war. Bezüglich Luftschall liegen die erzielten Resultate innerhalb einer Streubreite von lediglich 2, bezüglich Trittschall innerhalb von 6 Dezibel. Zu erwähnen ist, dass die in Tabelle c171 gezeigten Aufbauten ohnehin als sehr gut dämmende Konstruktionen einzustufen sind. Bei anderen, weniger gut dämmenden Konstruktionen dürfte sich der Einfluss der Doppellagigkeit und der Beschwerung der Deckenbekleidung entsprechend auswirken. Ob sich bei einer derar-

tigen Konstruktion eine Beschwerung oder eine doppelte Deckenbekleidung aus wirtschaftlicher Sicht lohnt, ist von Fall zu Fall zu entscheiden. Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass sich die Schalldämmung mit Deckenbekleidungen aus üblichen Span- oder Hartfaserplatten oder auch aus Gipsbauplatten in der Regel verbessert. Weitere Verbesserungen lassen sich durch Beschwerungen der Deckenbekleidung oder eine Aufdoppelung durch eine zweite Platte (Gipsfaser- oder Gipskartonplatte 2 x 12.5 Millimeter oder Spanplatte 2 x 16 Millimeter) erzielen. Sofern biegeweiche Platten wie Spanplatten, Hartfaserplatten oder Gipsplatten in Dicken von maximal 16 Millimetern für Deckenbekleidungen verwendet werden, spielt die Materialwahl bloss eine untergeordnete Rolle. c) Bekleidung zwischen den Balken Sind aus gestalterischen Gründen sichtbare Balken erwünscht, kann die Bekleidung auch zwischen den Balken zu liegen kommen (Tabelle c168 und c169). Gegenüber Deckenkonstruktionen mit gänzlich sichtbarer Tragkonstruktion lässt sich so ebenfalls eine Verbesserung der Schalldämmung erreichen. Bei den hier beschriebenen Versuchsaufbauten wurde mit einer derartigen Bekleidung und durch Füllung des entstehenden Hohlraumes mit Mineralfaserplatten (Hohlraumdämpfung) eine durchschnittliche (bescheidene) Verbesserung der Dämmung gegen Luftschall von etwa 4 Dezibel erreicht. Solche Einbauten sind jedoch bezüglich Trittschall wirkungsvoller. Die Verbesserungen liegen hier im Mittel bei 11 Dezibel mit geringen Abweichungen bei den unterschiedlichen Deckenaufbauten. Um die erwähnten Werte zu erreichen, sind allerdings die Bekleidungen oder deren Unterkonstruktion dicht einzubauen. c7 22 Hohlraumdämpfung zwischen den Balken Wird eine Tragkonstruktion von Balkendecken teilweise oder ganz bekleidet, entsteht ein Hohlraum. Um die Schalldämmung merklich zu erhöhen, ist dieser Hohlraum wie die üblichen Balken- und Hohlkastendecken zu bedämpfen. Die Rohdichte des verwendeten Füllmaterials spielt dabei fast keine Rolle. Dies zeigen sowohl theoretische Überlegungen als auch Erfahrungen aus der Baupraxis. Zudem sind die Hohlräume nicht vollständig aufzufüllen. Beispielsweise sind Mineralfaserplatten c164 Schallübertragung über die flankierenden Wände (Nebenwegübertragung) bei gut gedämmten Geschosstrenndecken

(Rohdichte 30-70 kg/m3, Dicke 80 Millimeter oder je nach Balkenhöhe 100 Millimeter) als Dämmstoff geeignet. Eine Hohlraumdämpfung lohnt sich, wenn die Balken mit einem minimalen Abstand untereinander versetzt sind (Balkenabstand mindestens 600 Millimeter) und wenn die Schallübertragung nicht über eine feste Verbindung (Balkenbekleidung) erfolgt. Bei Messungen an Massivholzdecken mit Kastenquerschnitten (vgl. die dritte Konstruktion in Tabelle c165), bei denen die Hohlräume einmal gedämpft, also einmal mit Mineralwolle gefüllt, und einmal ohne jegliche Füllung waren, zeigten sich beim Luft- und Trittschall keine Verbesserungen durch das Füllmaterial. Der Grund: Bei solchen Kastenträgern sind die Schalen konstruktionsbedingt über eng zueinander liegende Stege starr miteinander verbunden. Eine Schallübertragung erfolgt über die Stege, also unabhängig davon, ob der Hohlraum gedämpft ist oder nicht. Balkendecken oder auch Hohlkastendecken mit einem grösseren Balkenabstand brauchen hingegen eine Hohlraumdämpfung aus schalltechnischen Gründen. Dies ist besonders dann der Fall, wenn die Deckenbekleidung federnd befestigt ist. c7 23 Obenseitiger Aufbau Mit den bisher erwähnten Massnahmen sind der Schalldämmung gewisse Grenzen gesetzt. Liegt der Fussboden direkt auf den Balken auf, kann der Trittschall über die Balkenauflager auf die Wände (Nebenwegübertragung) übertragen werden. Ähnliches gilt für Balkendecken mit auf der ganzen Höhe sichtbaren Balken. Hier lässt sich weder die Unterdecke federnd befestigen noch eine Hohlraumdämpfung einbringen. In diesen Fällen kann, sofern eine schalldämmende Konstruktion gefordert wird, auch ein schalltechnisch wirkungsvoller Aufbau, der auf der Rohdecke liegt (oberhalb der Tragkonstruktion), aufgebracht werden. Dieser Aufbau – auch als schwimmende Konstruktion bezeichnet – setzt sich aus einer Dämmzwischenlage, einer Verlegeplatte als Unterkonstruktion des Gehbelages und dem Gehbelag selbst zusammen. Als zusätzliche Massnahme kann die Tragkonstruktion, eventuell auch die Verlegeplatten, beschwert werden. a) Schwimmend verlegte Spanplatten Die schalldämmende Wirkung von schwimmend verlegten Holzspanplatten beruht im Wesentlichen auf zwei Punkten: Erstens

272

bringen sie eine gewisse Beschwerung mit sich, und zweitens wird durch die «federnde» Verbindung die direkte Schallübertragung vom Fussboden zum Tragbalken unterbrochen. Diese «federnde» Verbindung entsteht durch den Einbau einer so genannten Dämmschichtzwischenlage, durch die der Gehbelag beziehungsweise dessen Verlegeunterlage von der Tragkonstruktion getrennt bleibt. Dabei ist darauf zu achten, dass nicht zu weiche, aber auch nicht zu harte Dämmmaterialien zum Zuge kommen. Entscheidend für die Trittschalldämmung ist die so genannte dynamische Steifigkeit. Diese sollte möglichst klein sein, wobei stets auch die Gebrauchstauglichkeit und die Einfederung bei Belastung zu beachten sind. Für einen guten Schallschutz sind Mineralfaser-Trittschalldämmplatten mit einem Volumengewicht von etwa 80 bis 110 kg/m3 oder auch extraporöse Holzfaser-Trittschalldämmplatten geeignet. Vergleichswerte dazu sind in der Tabelle c172 ersichtlich. Dichte und Dicke der Mineralfaserplatten sind abhängig von Produkt und Verwendungszweck. Zu weiche Platten können sich konstruktiv nachteilig auswirken, da solche Platten bei entsprechender Belastung zu grosse Setzungen zulassen. Die entsprechenden Angaben der Lieferanten sind zu beachten. Der schwimmende Aufbau ist entlang der Wände mit Hilfe von Stellstreifen in Bezug auf Körperschall sorgfältig zu trennen. Bei harten Bodenbelägen ist zudem zwischen Gehbelag und Sockelleiste eine dauerelastische Kittfuge anzubringen, um eine Übertragung des Körperschalls zu verhindern. Bei weichen Teppichböden kann die Sockelleiste direkt auf den Teppich gestellt werden. b) Schwimmend verlegte Unterlagsböden (Estriche) Schwimmende Unterlagsböden, zum Beispiel aus Anhydrit- oder Zementmörtel, sind häufig eingesetzte, gute und kostengünstige Massnahmen zur Verbesserung der schalltechnischen Eigenschaften von Trenndecken. Die Anforderungen an Einbau und Dicke sind in Normenwerken, beispielsweise in der Empfehlung SIA 251/1 «Schwimmende Unterlagsböden», geregelt. Bei eher dünnen Anhydritböden können sich je nach Aufbau gewisse tief frequente Eigenresonanzen als nachteilig erweisen. Ebenfalls nachteilig kann sich der Feuchteeintrag derartiger Konstruktionen auf das Austrocknungsverhalten des Gebäudes auswirken.

273

c7

Geschossdecken

c) Einfluss von Beschwerungsmaterialien Wesentliche Verbesserungen lassen sich mit dem Beschweren durch biegeweiche Materialien, wie Sandschüttungen, kleinformatige Beschwerungsplatten oder Beschwerungssysteme (zum Beispiel Fermacell-Estrich-Wabe) erreichen. Wichtig ist, dass die Beschwerung direkt auf der Rohdecke aufliegt und die Biegesteifigkeit der Schalen nicht erhöht wird. Beschwerungen mit Betonplatten sollten deshalb mit einzelnen, nicht zu grossen Platten oder Steinen erfolgen. Die so entstehenden Fugen vermeiden eine sich negativ auswirkende Versteifung der Holzdecke. Am einfachsten ist es, die Platten auf einem Filz zu verlegen, auf dem Rohboden anzukleben oder in ein Sandbett zu verlegen, um einen ausreichenden Kontakt mit der Decke zu erreichen. Das Material der Beschwerungsplatten spielt eine untergeordnete Rolle, massgebend ist die flächenbezogene Masse. Bei Sandschüttungen zwischen den Balken ist die mögliche Schallübertragung über die Balken selbst zu berücksichtigen. Nur bei genügender Trennung befriedigen die Resultate. Wie bei allen Schüttungen ist darauf zu achten, dass der Sand nicht durch Fugen und Ritzen oder bei später eingebauten Leitungen und Befestigungen austreten kann. Sandschüttungen müssen kassettiert (in Flächen von ca. 60 x 60 Zentimeter unterteilt) werden, da sich der lose Sand ansonsten aufgrund von Erschütterungen von viel begangenen Zonen in weniger begangene Zonen verlagert. Tragkonstruktionen, die beschwert sind, sind in den Tabellen c167, c169, c171 und c176 und vereinzelt auch in den Tabellen c172 und c175 ersichtlich. d) Einfluss der Gehbeläge Weiche Gehbeläge wie Teppiche oder andere Beläge mit weicher Rückseite tragen wesentlich dazu bei, den Trittschall im mittleren und oberen Frequenzbereich zu verringern. Harte Gehbeläge wie Keramikplatten, Parkett (ohne weiche Rückschicht) oder auch harte Kunststoffbeläge haben auf den Trittschall kaum Einfluss. Sie sind bei entsprechend verlangter Schalldämmung auf schwimmend verlegten Unterlagsböden anzubringen (zum Beispiel Holzspanplatten). Auch auf die Luftschalldämmung einer Holzdecke wirken sich die Gehbeläge insgesamt nicht aus.

Bei einzelnen Konstruktionen ist auch der Einfluss von Teppichen und Parkettbelägen mit weicher Rückschicht untersucht worden. Beim Teppich (∆ L’w, Trittschallverbesserungsmass auf Betondecke, 25 Dezibel) ist eine mittlere Verbesserung von ∆ L’n,w = 10 dB, beim Parkett (schwimmend verlegt auf ein Trennvlies) eine solche von ∆ L’n,w = 4 dB erreichbar. Die Luftschalldämmung wird von Gehbelägen nicht verändert. Bei den Konstruktionen, bei denen der Einfluss der Teppiche und der Parkettbeläge bekannt sind, sind die Wertangaben mit T (Teppich) und P (Parkett) oder auch mit L (Laminat, schwimmend verlegt) vermerkt. Teppichböden mit Weichschaumrücken können jedoch sehr unterschiedlich reagieren. Einzelne Produkte können auf Holzdecken beim Begehen zu tief frequenten Poltergeräuschen führen. Praktische Tests am Objekt mit Stücken in der Grösse von einem Quadratmeter und einem Trittschallhammerwerk sind empfehlenswert. Sollen Bodenriemen als Gehbelag verlegt werden, liegen die Einzelriemen konstruktionsbedingt auf einem Holzlattenrost auf. Ein so genanntes «schwimmendes Verlegen» der Aufbaukonstruktion ist deshalb schwierig. Als mögliche Lösung kann das System Pavatherm-NK Floor 40 Millimeter oder 60 Millimeter (oder ein ähnliches System) mit NK-Fugenlatte auf die Rohdecke aufgebaut werden (Tabelle c175). c7 24 Tilgerelemente Die Idee der Tilgerlösung liegt darin, Massnahmen für die Reduktion der Schwingungen beim Brückenbau, so genannte Tilger (Masse), für den Schallschutz nutzbar zu machen. Mit dieser Technologie lassen sich die Schwingungen im Tieftonbereich bremsen, und so kann die Übertragung von Gehgeräuschen reduziert werden. In die Hohlräume der Kastenelemente werden gezielte Massen (Kalksandsteine) eingebracht. Diese Massen werden durch Zwischenlagen (Federn) elastisch gelagert, so dass sie als Tilger wirken. Durch den Einsatz von Tilgern in Lignatur-Hohlkastendecken [38] lassen sich die Schalldämmwerte und insbesondere die Tritschalldämmwerte im Tieftonbereich deutlich verbessern. Tragkonstruktionen mit Tilgern sind der Tabelle c176 zu entnehmen.

c7 25 Schalldämmung von Massivholzdecken Gegenüber stabförmigen Tragwerken weisen die flächig wirkenden Massivholzdecken (Vollholzdecken oder plattenförmig verleimte Produkte, Abb. b351) ein höheres Flächengewicht auf. Die Ausgangslage für schalldämmende Geschossdecken wird damit etwas verbessert.

Wie die Anschlüsse von Geschossdecken an Wandkonstruktionen ausgeführt werden sollen, kann den einschlägigen Dokumentationen entnommen werden [33, 34, 35, 36, 37]. Die in den Abbildungen c153 bis c156 gemachten Vorschläge zur Unterdrückung der Nebenwege bei den Wände gelten auf der Stufe Prinzip auch für Geschossdecken.

Flächige Holzdecken, zum Beispiel aus Vollholz, Hohlkastenträger mit engen Stegen oder Decken aus Brettsperrholz wirken als Platte. Sie bleiben auf ihrer Unterseite meist sichtbar (Angaben über die Tragkonstruktion, Kapitel b10 «Deckentragkonstruktion»). Die Steifigkeit dieser Platten ist relativ gross, und das Eigengewicht zum Beispiel einer 100 Millimeter dicken Massivholzdecke beträgt etwa 45 kg/m². Die Schalldämmwerte für Rohdecken sind, sofern bekannt, in der Abbildung c165 enthalten. Die eher ungünstigen Werte lassen sich durch zusätzliche Aufbauten wesentlich verbessern. Dabei kommen dieselben Konstruktionen zum Zuge, die bei den Holzbalkendecken beschrieben sind. Da Massivholzdecken auf ihrer Unterseite meistens sichtbar bleiben, gelten die Angaben im Kapitel c7 23 «Obenseitiger Aufbau». Ebenfalls gültig sind die Angaben zu den Gehbelägen.

Die Nebenwegübertragungen durch undichte Anschlüsse und durch die im Holzbau vorhandenen Fugen (z. B. bei Täferbekleidungen) können durch möglichst grossflächige Bekleidungen oder Unterkonstruktionen vermieden werden. Undichte Anschlüsse sind abzudichten. Für Schalldämmwerte von über 60 Dezibel werden konstruktiv überdurchschnittlich aufwändige Massnahmen in Bezug auf die Nebenwegübertragungen notwendig. Dazu zählen etwa biegeweiche Vorsatzschalen aus Hartfaser-, Span- oder Gipsplatten (auf die seitlich angeordneten Wandteile) und elastisch ausgebildete Auflager.

c7 30 Nebenwegübertragungen Eine Schallübertragung zwischen zwei Räumen kann über unterschiedliche Übertragungswege stattfinden. Durch entsprechende Planung und Dimensionierung kann eine Raumtrennung schalldämmend unterschiedlich wirken. Die in der Abbildung c164 dargestellten Luftschallübertragungen lassen sich verhindern oder zumindest reduzieren. Die Schallübertragung durch die Trenndecke selbst lässt sich durch schwimmend montierte Verlegeplatten, Unterlagsböden oder Estriche sowie durch federnd oder getrennt aufgehängte Deckenbekleidungen weitgehend vermeiden. Die Nebenwegübertragungen sowie die Installationsleitungen oder -kanäle beeinflussen die Schalldämmung einer Geschossdecke jedoch wesentlich. Je höher der Schalldämmwert ist, desto bedeutender wird die Nebenwegübertragung. Ihr Einfluss nimmt bei Geschossdecken mit hohem Schalldämm-Mass zu und kann deshalb bestimmend werden.

274

c7 40 Konstruktionsvorschläge Die in den Tabellen c165 bis c176 angegebenen Schalldämmwerte wurden grösstenteils in einem Prüfstand der EMPA, der den internationalen ISO-Normen entspricht, geprüft. Der Prüfstand und damit die Fläche der geprüften Decken war auf 19 m2 ausgelegt. Die Versuche fanden im Jahre 1988 [33] statt, die Spektrumanpassungswerte C, Ctr und CI wurden im Jahre 2006 aufgrund der vorliegenden Prüfberichte nachgerechnet und veröffentlicht [36]. Die weiteren Werte sind entweder berechnet oder aus Prüfungen von Systemanbietern übernommen oder abgeleitet. Vereinzelte Aufbauten wurden auch in fertigen Bauten gemessen oder sind im Sinne einer Vergleichbarkeit der Konstruktionen geschätzt worden. Die angegebenen Schalldämmwerte gelten als Richtwerte und zwar jeweils beim Luftschall mit R’w (bewertetes Schalldämmmass, ermittelt mit bauähnlichen Nebenwegen in Dezibel) und beim Trittschall mit L’n,w (bewerteter Norm-Trittschallpegel, ermittelt mit bauähnlichen Nebenwegen in Dezibel). In Tabelle c176 sind vereinzelte Konstruktionen von Systemanbietern auch in Rw oder Ln,w (kursive Schreibweise, bewertetes Schalldämmmass, Werte im Labor gemessen ohne Nebenwegeinflüsse) angegeben. Diese Werte können nicht mit den R’w- und L’n,w-Werten verglichen

275

c7

Geschossdecken

werden. Rw- oder Ln,w-Werte sind Laborwerte ohne Nebenwegeinflüsse. Um einen praxisnahen Vergleich zu ermöglichen, sind deshalb in den Tabellen c165 bis c176 vor allem R’w- und L’n,w-Werte angegeben. Sie liegen in der Abschätzung einer Konstruktion auf der sicheren Seite. Insbesondere beim Luftschall ist zu berücksichtigen, dass Werte über 63 dB unter Berücksichtigung der Nebenwegübertragung kaum erreicht werden können.

übernommen werden. Voraussetzung dazu ist jedoch, dass die Schalldämmwerte der Gesamtkonstruktion etwa gleiche Grössenordnungen aufweisen. Um die in den Tabellen angegebenen Werte zu erreichen, sind Nebenwegübertragungen zu vermeiden. Wie bereits in Kapitel c7 30 festgehalten wurde, gilt dies besonders für Konstruktionen, die qualitativ gute Schalldämmwerte ergeben sollen.

Die genaue Produktspezifikation, Einbausituation, flankierende Bauteile, Installationen und Ausführungsqualität haben einen entscheidenden Einfluss auf die Qualität von schalldämmenden Decken. Deshalb wird empfohlen, Planung und Berechnung objektspezifisch und unter genauer Anleitung auszuführen. Auch sind die Herstellerangaben und Zulassungen der einzelnen Produkte zwingend zu beachten. Im Weiteren gelten die bereits in c6 40 «Gebäudetrennwände, Innenwände» enthaltenen Hinweise zu den Tabellenwerten vollständig, jedoch sinngemäss für Geschossdecken. Ebenso verbindlich sind die im gleichen Kapitel (c6 40) gemachten Hinweise zu Schallschutz im Holzbau nach DIN 4109.

Publikationen zum Thema Schallschutz und Holzbau siehe Literaturverzeichnis [33, 34, 35, 36, 37].

In den Tabellen c172 bis c176 sind Angaben für flächig verlegte Vollquerschnitte oder auch für Hohlkastenquerschnitte (mit engen Stegabständen) enthalten. Die Konstruktionsaufbauten sind jeweils bei einem Vollquerschnitt oder bei einem Hohlkastenquerschnitt angegeben. In Bezug auf die Frage, ob die angegebenen Werte beziehungsweise die Aufbauten ausgetauscht werden dürften, gilt Folgendes: Bei den Rohdecken weichen die Werte beim Luftschall um 2 Dezibel ab. Beim Trittschall sind sie gleich. Weitere Vergleichsmessungen wurden bei verschiedenen Aufbauten durchgeführt. Die Wertabweichungen waren minimal beziehungsweise vernachlässigbar. Bei den Angaben zu den flächig verlegten Massivholzdecken ist demzufolge zwischen den Tragsystemen Vollquerschnitte und Hohlkastenquerschnitte keine Unterscheidung notwendig. Die Angaben für die Werte von Luft- und Trittschall gelten also für beide Systeme. Auch wurden bei den Vollquerschnitten die Unterschiede verschiedener Dämmschichtzwischenlagen (Tabelle c172) und Verlegeplatten (Tabelle c173) ermittelt. Sinngemäss können die Differenzwerte der unterschiedlichen Produkte bezüglich der Balkendecken

c165 Rohdecken Holzbalkendecke, Balkenlage sichtbar 1 Holzschalung 2 Balkenlage

21 mm 140/200 mm

1

27 mm 60/180 mm 80 mm

Höhe Konstruktion

kg/m² 36

mm 234 234

Höhe Konstruktion

1

Massivholzdecke, Vollholzdecke 1 Brettschichtholz, Dillböden, Vollholzbalken mit N+K 120 mm

160 mm

Höhe Konstruktion

kg/m² 54

mm 120

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 72

mm 160

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 72

mm 160

Gewicht

Höhe Konstruktion

1 2 3

Holz-Beton-Verbunddecke 70 mm 160 mm

Gewicht

1

Holz-Beton-Verbunddecke 70 mm 21 mm 140/200 mm

mm 140

1

Massivholzdecke, plattenförmig 160 mm

kg/m² 43

1

Massivholzdecke, Vollholzdecke

1 Betonüberzug im Verbund 2 Brettstapel

Gewicht

Gewicht

Kastendecke, Systemanbieter

1 Betonüberzug im Verbund 2 Holzschalung 3 Balkenlage

mm 221

331

1 Kastenelement

1 Brettsperrholz

kg/m² 29

1 2 3

ohne Hohlraumdämpfung (Mineralfaserplatte)

1 Brettstapel

Höhe Konstruktion

1 2

Hohlkastendecke 1 Dreischichtplatte 2 Rippe 3 Mineralfaserplatte 40-70 kg/m³

Gewicht

kg/m² 204

mm 273

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 247

mm 230

1 2

c165 Rohdecken

276

277

Luftschall R‘w dB 26

Trittschall (C, Ctr) dB (-1,-4)

Luftschall R‘w dB 36 34

(C, Ctr) dB – –

36

(C, Ctr) dB (-1,-3)

(C, Ctr) dB –

(C, Ctr) dB –

(Cl) dB (-4)

L‘n,w dB 88

(Cl) dB (-6)

L‘n,w dB 82

(Cl) dB –

L‘n,w dB 88

(Cl) dB –

Trittschall (C, Ctr) dB –

Luftschall R‘w dB 44

L‘n,w dB 88

Trittschall

Luftschall R‘w dB 42

86 88

(Cl) dB – –

Trittschall

Luftschall R‘w dB 40

L‘n,w dB

Trittschall

Luftschall R‘w dB

(-5)

Trittschall (C, Ctr) dB (-1,-3)

Luftschall R‘w dB 37

(Cl) dB

Trittschall

Luftschall R‘w dB 35

L‘n,w dB 90

L‘n,w dB 88

(Cl) dB –

Trittschall (C, Ctr) dB –

L‘n,w dB 85

(Cl) dB –

c166 Holzbalkendecken, Tragkonstruktion sichtbar 1 1 Holzschalung 2 Balkenlage

Gewicht

21 mm 140/200 mm

1 2

2 1 Spanplatte, schwimmend verlegt 2 Trittschalldämmflies 3 Lattung, befestigt 4 Mineralfaserplatte, 40-70 kg/m³ 5 Holzschalung 6 Balkenlage

25 mm 3 mm 60/60 mm 60 mm 21 mm 140/200 mm

50, 60 mm 15 mm 21 mm 140/200 mm

25 mm 10 mm 50 mm 3 mm 21 mm 140/200 mm

1 2 3 4 5 6

2 1 Spanplatte, schwimmend verlegt 2 Trittschalldämmflies 3 Lattung, befestigt 4 Getrockneter Sand, 1500 kg/m³ 5 Rieselschutz 6 Holzschalung 7 Balkenlage

25 mm 3 mm 50/50 mm 50 mm

1 2 3 4 5 6 7

1 Zweischichtiges Element aus Holzfaserplatten, schwimmend verlegt

25 mm

2 Mineralfaserplatte, 80-110 kg/m³ 3 Lattung, befestigt 4 Getrockneter Sand, 1500 kg/m³ 5 Rieselschutz 6 Holzschalung 7 Balkenlage

10 mm 50/50 mm 50 mm

1 2 3 4 5 6 7

Höhe Konstruktion

kg/m² 52

mm 309

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 150

mm 296

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 168

mm 309

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 127

mm 306

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 126

mm 306

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 99

mm 306

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 203

mm 372

R‘w dB 26

Trittschall (C, Ctr) dB (-1,-4)

Luftschall R‘w dB 47

(C, Ctr) dB (-3,-10)

(C, Ctr) dB (-2,-6)

L‘n,w dB 70 60 T 67 P

(Cl) dB (0) (1) (0)

L‘n,w dB 72 57 T 69 P

(Cl) dB (-1) (0) (0)

Trittschall (C, Ctr) dB (-3,-8)

Luftschall R‘w dB 53

(-5) (1) (-2)

Trittschall

Luftschall R‘w dB 48

(Cl) dB

Trittschall

Luftschall R‘w dB 46

L‘n,w dB 90 69 T 82 P

L‘n,w dB 66 54 T 61 P

(Cl) dB (-1) (1) (0)

Trittschall (C, Ctr) dB (-4,-11)

L‘n,w dB 64 50 T 57 P

(Cl) dB (-1) (3) (0)

Luftschall R‘w dB 54

Trittschall (C, Ctr) dB (-3,-9)

L‘n,w dB 65 52 T 61 P

(Cl) dB (0) – –

21 mm 140/200 mm

4 30 mm 30 mm

1 2 3 4 5

Luftschall R‘w dB 49

Trittschall (C, Ctr) dB (-5,-13)

L‘n,w dB 63

(Cl) dB (-1)

21 mm 140/200 mm

5 1 Zementestrich, 120 kg/m² 2 Sperrschicht 3 Mineralfaserplatte, 80-110 kg/m³ 4 Getrockneter Sand, 1500 kg/m³ 5 Rieselschutz 6 Verlegeplatten 7 Balkenlage

Gewicht

Luftschall

21 mm 140/200 mm

3

1 Fermacell Estrichelement 2 Fermacell Wabenschüttung 3 Rieselschutz 4 Holzschalung 5 Balkenlage

mm 221

1 2 3 4 5

c167 Holzbalkendecken, Tragkonstruktion sichtbar und beschwert 1 1 Spanplatte, schwimmend verlegt 2 Mineralfaserplatte, 80-110 kg/m³ 3 Betonplatten, trocken, 120 kg/m² 4 Trittschalldämmflies 5 Holzschalung 6 Balkenlage

kg/m² 29

1 2 3 4 5 6

3 1 Zementestrich, 120 kg/m² 2 Sperrschicht 3 Mineralfaserplatte, 80-100 kg/m³ 4 Holzschalung 5 Balkenlage

Höhe Konstruktion

50, 60 mm 30 mm 30 mm

1 2 3 4 5 6 7

Luftschall R‘w dB 56

Trittschall (C, Ctr) dB (-2,-6)

L‘n,w dB

(Cl) dB

56

(-2)

21 mm 140/200 mm

c166 Holzbalkendecken, Tragkonstruktion sichtbar T= Wertangabe inkl. Teppich P= Wertangabe inkl. Parkett

c167 Holzbalkendecken, Tragkonstruktion sichtbar und beschwert T= Wertangabe inkl. Teppich P= Wertangabe inkl. Parkett

c168 Holzbalkendecken, Tragkonstruktion teilweise sichtbar 1 1 Spanplatte, schwimmend verlegt 2 2xTrittschalldämmflies 3 Holzschalung 4 Balkenlage 5 Mineralfaserplatte, 30-70 kg/m³ 6 Spanplatte

25 mm 6 mm 21 mm 140/200 mm 80 mm 16 mm

50, 60 mm 15 mm 21 mm 140/200 mm 80 mm 16 mm

25 mm 10 mm 50 mm 3 mm 21 mm 140/200 mm 80 mm 16 mm

1 2 3 4 5 6 7 8

2 1 Spanplatte, schwimmend verlegt 2 Mineralfaserplatte 80-110 kg/m³ 3 Lattung, befestigt 4 Getrockneter Sand, 1500 kg/m³ 5 Rieselschutz 6 Holzschalung 7 Balkenlage 8 Mineralfaserplatte, 30-70 kg/m³ 9 Spanplatte

25 mm 10 mm 50/50 mm 50 mm

kg/m² 62

mm 252

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 155

mm 296

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 197

mm 309

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 144

mm 306

1 2 3 4 5 6 7

c169 Holzbalkendecken, Tragkonstruktion teilweise sichtbar und beschwert 1 1 Spanplatte, schwimmend verlegt 2 Mineralfaserplatte, 80-110 kg/m³ 3 Betonplatten, trocken, 120 kg/m² 4 Trittschalldämmflies 5 Holzschalung 6 Balkenlage 7 Mineralfaserplatte, 30-70 kg/m³ 8 Spanplatte

Höhe Konstruktion

1 2 3 4 5 6

2 1 Zementestrich, 120 kg/m² 2 Sperrschicht 3 Mineralfaserplatte, 80-110 kg/m³ 4 Holzschalung 5 Balkenlage 6 Mineralfaserplatte, 30-70 kg/m³ 7 Spanplatte

Gewicht

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Luftschall R‘w dB 46

Trittschall (C, Ctr) dB (-2,-7)

Luftschall R‘w dB 50

(C, Ctr) dB (-2,-6)

(-1) (2) (1)

L‘n,w dB 60 49 T 56 P

(Cl) dB (-2) (1) (1)

Trittschall (C, Ctr) dB (-4,-11)

Luftschall R‘w dB 55

(Cl) dB

Trittschall

Luftschall R‘w dB 55

L‘n,w dB 67 58 T 61 P

L‘n,w dB 55 47 T 52 P

(Cl) dB (0) (1) –

Trittschall (C, Ctr) dB (-4,-10)

L‘n,w dB 51 45 T 49 P

(Cl) dB (1) – (2)

21 mm 140/200 mm 80 mm 16 mm

c170 Holzbalkendecken, bekleidet 1 1 Geschliffene Halbhartplatte 2 Holzschalung 3 Balkenlage 4 Mineralfaserplatte, 30-70 kg/m³ 5 Lattung, mit Federbügeln montiert 6 Spanplatte

5.4 mm 21 mm 140/200 mm 80 mm 30 mm 16 mm

1 2 3 4 5 6

2 1 Spanplatte, schwimmend verlegt 2 2xTrittschalldämmflies 3 Holzschalung 4 Balkenlage 5 Mineralfaserplatte, 30-70 kg/m³ 6 Lattung, mit Federbügeln montiert 7 Spanplatte

25 mm 6 mm 21 mm 140/200 mm 80 mm 30 mm 16 mm

1 2 3 4 5 6 7

3 1 Zementestrich, 120 kg/m² 2 Sperrschicht 3 Mineralfaserplatte, 80-110 kg/m³ 4 Holzschalung 5 Balkenlage 6 Mineralfaserplatte, 30-70 kg/m³ 7 Lattung, mit Federbügeln montiert 8 Spanplatte

c168 Holzbalkendecken, Tragkonstruktion teilweise sichtbar T= Wertangabe inkl. Teppich P= Wertangabe inkl. Parkett

50, 60 mm

1 2 3 4 5 6 7 8

15 mm 21 mm 140/200 mm 80 mm 30 mm 16 mm

c169 Holzbalkendecken, Tragkonstruktion teilweise sichtbar und beschwert T= Wertangabe inkl. Teppich P= Wertangabe inkl. Parkett

278

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 59

mm 273

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 72

mm 298

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 174

mm 342

Luftschall R‘w dB 51

(C, Ctr) dB (-2,-8)

Luftschall R‘w dB 56

R‘w dB 60

L‘n,w dB 59 52 T 57 P

(Cl) dB (1) – –

Trittschall (C, Ctr) dB (-3,-10)

Luftschall

c170 Holzbalkendecken, bekleidet T= Wertangabe inkl. Teppich P= Wertangabe inkl. Parkett

279

Trittschall

L‘n,w dB 57 50 T 54 P

(Cl) dB (2) (4) (2)

Trittschall (C, Ctr) dB (-2,-8)

L‘n,w dB 52 49 T 50 P

(Cl) dB (1) (3) –

Gewicht

4 1 Zementestrich, 120 kg/m² 2 Sperrschicht 3 Mineralfaserplatte, 80-110 kg/m³ 4 Holzschalung 5 Balkenlage 6 Mineralfaserplatte, 30-70 kg/m³ 7 Lattung, mit Federbügeln montiert 8 2xGipsfaserplatte

50, 60 mm

1 2 3 4 5 6 7 8

15 mm 21 mm 140/200 mm 80 mm 30 mm 25 mm

kg/m² 183

c171 Holzbalken- und Hohlkastendecken, bekleidet oder unbekleidet, Tragkonstruktion beschwert 1 Gewicht 1 Spanplatte, schwimmend verlegt 2 Mineralfaserplatte, 80-110 kg/m³ 3 Betonplatten, trocken, 120 kg/m², 500 x 500 mm 4 Trittschalldämmflies 5 Holzschalung 6 Balkenlage 7 Mineralfaserplatte, 30-70 kg/m³ 8 Lattung, mit Federbügeln montiert 9 2xGipsfaserplatten 2

25 mm 10 mm 50 mm 3 mm 21 mm 140/200 mm 80 mm 30 mm 25 mm

1 Spanplatte, schwimmend verlegt 2 Mineralfaserplatte, 80-110 kg/m³ 3 Betonplatten, trocken, 120 kg/m², 500 x 500 mm 4 Trittschalldämmflies 5 Holzschalung 6 Balkenlage 7 Mineralfaserplatte, 30-70 kg/m³ 8 Lattung, mit Federbügeln montiert 9 Spanplatte 3

25 mm 10 mm 50 mm 3 mm 21 mm 140/200 mm 80 mm 30 mm 16 mm

1 Spanplatte, schwimmend verlegt 2 Mineralfaserplatte, 80-110 kg/m³ 3 Getrockneter Sand, 1500 kg/m³ 4 Rieselschutz 5 Holzschalung 6 Balkenlage 7 Mineralfaserplatte, 30-70 kg/m³ 8 Lattung, mit Federbügeln montiert 9 Spanplatte 4

25 mm 10 mm 50 mm

1 Fermacell Estrichelement 2 Fermacell Wabenschüttung 3 Rieselschutz 4 Holzschalung 5 Balkenlage 6 Mineralfaserplatte, 30-70 kg/m³ 7 Lattung, mit Federbügeln montiert 8 Fermacell HD-Platte 5

30 mm 30 mm

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 2 3 4 5 6 7 8 9

mm 350

Höhe Konstruktion

kg/m² 197

mm 363

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 184

mm 355

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 144

mm 352

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 62

mm 321

Gewicht

Höhe Konstruktion

Luftschall R‘w dB

Trittschall (C, Ctr) dB

63

L‘n,w dB 47 41 T 45 P

Luftschall

Trittschall

R‘w dB 63

(C, Ctr) dB (-2,-7)

Luftschall R‘w dB 62

(1) – –

(Cl) dB (3) (4) (4)

Trittschall (C, Ctr) dB (-3,-9)

Luftschall R‘w dB 62

L‘n,w dB 44 39 T 43 P

(Cl) dB

L‘n,w dB 48 46 T 48 P

(Cl) dB (4) – –

Trittschall (C, Ctr) dB (-3,-10)

L‘n,w dB 45 43 P

(Cl) dB (4) (5)

21 mm 140/200 mm 80 mm 30 mm 16 mm

1 2 3 4 5 6 7 8

Luftschall R‘w dB 62

Trittschall (C, Ctr) dB (-1,-7)

21 mm 140/200 mm 89 mm 30 mm 10 mm

1 Zementestrich, 120 kg/m² 2 Sperrschicht, Mineralfaserplatte 80-110 kg/m³ 3 Getrockneter Sand, 1500 kg/m³ 4 Rieselschutz 5 Verlegeplatten 6 Balkenlage 7 Mineralfaserplatte, 30-70 kg/m³ 8 Lattung, mit Federbügeln montiert 9 Gipsfaserplatte 6

50, 60 mm 30 mm 60 mm

1 Zementestrich, 170 kg/m²

80 mm

2 Sperrschicht 3 Mineralfaserplatte, 80-110 kg/m³ 4 Betonplatten, trocken, 120 kg/m², 500 x 500 mm auf Hohlkastenelement geklebt 5 Hohlkastenelement 6 Mineralfaserplatte, 30-70 kg/m³

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Höhe Konstruktion

1 2 3 4 5 6 7 8 9

kg/m² 267

mm 424

Gewicht

Höhe Konstruktion

Luftschall R‘w dB 63

L‘n,w dB 47 41 T 45 P

(Cl) dB (3) – –

Trittschall (C, Ctr) dB –

L‘n,w dB 42

(Cl) dB (0)

22 mm 140/200 mm 100 mm 30 mm 12.5 mm

40 mm 50 mm

Luftschall R‘w

1 2 3 4 5 6

kg/m² 327

mm 404

dB 61

234 mm 60 mm

c171 Holzbalkendecken, bekleidet, Tragkonstruktion beschwert, verschiedene Deckenbekleidungen T= Wertangabe inkl. Teppich P= Wertangabe inkl. Parkett

Trittschall (C, Ctr) dB (-2,-8)

L‘n,w dB 48 45 T 47 P

(Cl) dB (2) (2) (2)

7 1 Zementestrich, 170 kg/m² 2 Sperrschicht 3 Mineralfaserplatte, 80-110 kg/m³ 4 Betonplatten, trocken, 120 kg/m², 500 x 500 mm auf Hohlkastenelement geklebt 5 Hohlkastenelement 6 Betonplatten, trocken, 120 kg/m², 500 x 500 mm, geklebt oder getrockneter Sand, 1500 kg/m³, 80 mm mit Rieselschutz 8

Gewicht 80 mm

1 2 3 4 5 6

1 2 3 4 5 6

80 mm

1 2 3 4 5 6

40 mm 15 mm 254 mm 1 80 mm 2 100 mm 3 120 mm

25 mm 16 mm 120 mm

1 Spanplatte

25 mm

2 Mineralfaserplatte, 80-110 kg/m³ 3 Massivholzdecke, Brettschichtholz, Dillböden

10 mm 120 mm

Höhe Konstruktion

Luftschall

kg/m² 432

mm 339

Gewicht

Höhe Konstruktion

25 mm 10 mm 120 mm

25 mm 5 mm 120 mm

25 mm

2 Polyester-Trittschalldämmplatte, elastifiziert 3 Massivholzdecke, Brettschichtholz, Dillböden

20 mm 120 mm

25 mm

2 Korkschrot 3 Massivholzdecke, Brettschichtholz, Dillböden

16 mm 120 mm

Höhe Konstruktion

(Cl) dB (2) (2) (2)

R‘w dB 63

Trittschall (C, Ctr) dB (-2,-9)

R‘w dB 62

1

(C, Ctr) dB (-2,-9)

L‘n,w dB 47 44 T 46 P

(C, Ctr) dB (-3,-8)

L‘n,w dB 71

Luftschall R‘w dB 49

Höhe Konstruktion

R‘w

(C, Ctr)

kg/m² 72

mm 155

dB 49

dB (-3,-8)

Gewicht

Höhe Konstruktion

Luftschall

kg/m² 73

mm 155

Gewicht

Höhe Konstruktion

Luftschall

(C, Ctr) dB (-1,-6)

Gewicht

Höhe Konstruktion

R‘w

(C, Ctr)

kg/m² 73

mm 165

dB 47

dB (-3,-8)

Gewicht

Höhe Konstruktion

Luftschall R‘w

(C, Ctr)

kg/m² 76

mm 161

dB 45

dB –

Gewicht

Höhe Konstruktion

Luftschall

kg/m² 76

mm 175

c172 Massivholzdecken, verschiedene Dämmschichtzwischenlagen T= Wertangabe inkl. Teppich P= Wertangabe inkl. Parkett

281

44 41 T 43 P

(Cl) dB –

L‘n,w dB 67

(Cl) dB –

L‘n,w dB 73

(Cl) dB –

Trittschall (C, Ctr) dB (-2,-7)

mm 150

Luftschall

R‘w dB 49

45 42 T 44 P

3

Trittschall

kg/m² 72

1 2 3

2

Trittschall

Luftschall R‘w dB 46

(Cl) dB (3) (3) (3)

Trittschall

Gewicht

R‘w dB 44

L‘n,w dB 42 39 T 41 P

Trittschall

mm 161

1 2 3

280

Luftschall

kg/m² 74

1 2 3

7 25 mm 30 mm 120 mm

Gewicht

1 2 3

6 1 Spanplatte

mm 389

1 2 3

5 1 Spanplatte

kg/m² 1 333 2 360 3 387

1 2 3

4

1 Spanplatte 2 Trockenisolierschüttung 3 Massivholzdecke, Brettschichtholz, Dillböden

Gewicht

1 2 3

3

1 Spanplatte 2 Trittschallflies 3 Massivholzdecke, Brettschichtholz, Dillböden

dB 62

204 mm 150 mm

2

1 Spanplatte 2 Homogene Korkplatte 3 Massivholzdecke, Brettschichtholz, Dillböden

mm 404

L‘n,w dB 44 41 T 43 P

50 mm

c172 Massivholzdecken, verschiedene Dämmschicht-Zwischenlagen 1 1 Spanplatte 2 Extraporöse Holzfaser-Trittschalldämmplatte 3 Massivholzdecke, Brettschichtholz, Dillböden

kg/m² 435

Trittschall (C, Ctr) dB (-2,-9)

234 mm

9 1 Zementestrich, 170 kg/m² 2 Sperrschicht 3 Mineralfaserplatte, 80–110 kg/m³ 4 Gipsfaserplatte, auf Hohlkastenelement geklammert Befestigungsabstand 250–300 mm 5 Hohlkastenelement 6 getrockneter Sand, 1500 kg/m³ mit Rieselschutz oder Splittfüllung, 1500 kg/m³

Luftschall R‘w

40 mm 50 mm

1 Zementestrich, 170 kg/m² 80 mm 2 Sperrschicht 3 Mineralfaserplatte, 80-110 kg/m³ 40 mm 4 Gipsfaserplatte, auf Hohlkastenelement geklammert 15 mm Befestigungsabstand 250–300 mm 5 Hohlkastenelement 6 getrockneter Sand, 1500 kg/m³ mit Rieselschutz oder Splittfüllung, 1500 kg/m³

Höhe Konstruktion

L‘n,w dB 68

(Cl) dB –

Trittschall L‘n,w dB 68

(Cl) dB –

Trittschall L‘n,w dB 69

(Cl) dB –

Trittschall (C, Ctr) dB (-1,-6)

L‘n,w dB 70

(Cl) dB –

(Cl) dB (3) (3) (3)

8 1 Spanplatte 2 Zellulosefaserplatte 3 Hohlkastendecke, Systemanbieter

Gewicht 25 mm 20 mm 140 mm

1 2 3

Höhe Konstruktion

kg/m² 71

mm 185

c173 Massivholzdecken, verschiedene Verlegeplatten oder Zementestriche 1

Gewicht

Höhe Konstruktion

1 Spanplatte 2 Mineralfaserplatte, 80-110 kg/m³ 3 Massivholzdecke, Brettschichtholz, Dillböden

kg/m² 72

mm 155

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 75

mm 152

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 79

mm 150

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 81

mm 152

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 164

mm 180

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 153

mm 203

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 176

mm 200

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 172

mm 256

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 253

mm 283

25 mm 10 mm 120 mm

1 2 3

2 1 Schichtverleimte Hartfaserplatte 2 Mineralfaserplatte 80-110 kg/m³ 3 Massivholzdecke, Brettschichtholz, Dillböden

22 mm 10 mm 120 mm

1 2 3

3 1 Gipsfaserplatte, 20 mm verleimt mit Mineralfaserplatte, 80-110 kg/m³, 10 mm

30 mm

2 Massivholzdecke, Brettschichtholz, Dillböden

120 mm

1 2

4 1 Gipsfaserplatte 2 Mineralfaserplatte, 80-110 kg/m³ 3 Massivholzdecke, Brettschichtholz, Dillböden

22 mm 10 mm 120 mm

1 2 3

5 1 Zementestrich, 120 kg/m² 2 Sperrschicht 3 Mineralfaserplatte, 80-110 kg/m³ 4 Massivholzdecke, Brettschichtholz, Dillböden

50, 60 mm

1 2 3 4

10 mm 120 mm

6 1 Zementestrich, 120 kg/m² 2 Sperrschicht 3 Mineralfaserplatte, 80-110 kg/m³ 4 Hohlkastendecke, Systemanbieter

50, 60 mm

1 2 3 4

15 mm 140 mm

7 1 Zementestrich, 120 kg/m² 2 Sperrschicht 3 Mineralfaserplatte, 80-110 kg/m³ 4 Brettstapel, genagelt oder gedübelt

50, 60 mm

1 2 3 4

30 mm 120 mm

c174 Massivholzdecken mit Deckenbekleidung 1 1 Zementestrich, 120 kg/m² 2 Sperrschicht 3 Mineralfaserplatte, 80-110 kg/m³ 4 Hohlkastendecke, Systemanbieter 5 Lattung, mit Federbügeln montiert 6 Gipsfaserplatte 2 1 Zementestrich, 120 kg/m² 2 Sperrschicht 3 Mineralfaserplatte, 80-110 kg/m³ 4 Getrockneter Sand, 1500 kg/m³ 5 Rieselschutz 6 Brettstapel, genagelt oder gedübelt 7 Lattung, mit Federbügeln montiert, bedämpft 8 Gipsfaserplatte

50, 60 mm

1 2 3 4 5 6

15 mm 140 mm 30 mm 18 mm

50, 60 mm 30 mm 40 mm

1 2 3 4 5 6 7 8

Luftschall R‘w dB 45

Trittschall (C, Ctr) dB (-1,-5)

Luftschall R‘w dB 49

(C, Ctr) dB (-3,-8)

(C, Ctr) dB (-3,-9)

(C, Ctr) dB (-3,-9)

(C, Ctr) dB (-3,-10)

(C, Ctr) dB (-2,-9)

(C, Ctr) dB (-2,-7)

(C, Ctr) dB (-2,-7)

L‘n,w dB 65

(Cl) dB (1)

L‘n,w dB 64

(Cl) dB (-1)

L‘n,w dB 59 53 T 57 P

(Cl) dB (-2) (4) (1)

L‘n,w dB 57

(Cl) dB (-3)

Trittschall (C, Ctr) dB (-3,-9)

Luftschall R‘w dB 62

(Cl) dB –

Trittschall

Luftschall R‘w dB 59

L‘n,w dB 68

Trittschall

Luftschall R‘w dB 53

(Cl) dB (2)

Trittschall

Luftschall R‘w dB 52

L‘n,w dB 66

Trittschall

Luftschall R‘w dB 53

(Cl) dB –

Trittschall

Luftschall R‘w dB 49

L‘n,w dB 67 Trittschall

Luftschall R‘w dB 47

(Cl) dB – –

Trittschall

Luftschall R‘w dB 51

L‘n,w dB 71 57 T

L‘n,w dB 52 49 T 51 P

(Cl) dB (2) (3) (3)

Trittschall (C, Ctr) dB (-4,-10)

L‘n,w dB 47

(Cl) dB (2)

120 mm 30 mm 12.5 mm

c173 Massivholzdecken, verschiedene Verlegeplatten T= Wertangabe inkl. Teppich P= Wertangabe inkl. Parkett

c174 Massivholzdecken mit Bekleidung T= Wertangabe inkl. Teppich P= Wertangabe inkl. Parkett

c175 Massivholzdecken, Gehbelag mit Bodenriemen 1 1 Bodenriemen 2 Pavatherm, Typ NK, mit Lattung zusammengebaut oder ähnliches System

21 mm 40 mm

3 Massivholzdecke, Brettschichtholz, Dillböden

120 mm

21 mm

2 Pavatherm, Typ NK, mit Lattung zusammengebaut oder ähnliches System 3 Extraporöse Hartfaserplatte zwischen Lattung 4 Getrockneter Sand, 1500 kg/m³, Lattung befestigt 5 Rieselschutz 6 Massivholzdecke, Brettschichtholz, Dillböden

40 mm

2 Sperrschicht 3 Mineralfaserdämmplatte, 80-110 kg/m³ 4 Getrockneter Sand, 1500 kg/m³ 5 Rieselschutz 6 Brettstapel, genagelt

23 mm 20 mm 50 mm

1 2 3 4 5

1 2 3 4 5

30 mm 40 mm

50, 60 mm

1 2 3 4 5 6

30 mm 40 mm

c175 Massivholzdecken, Gehbelag mit Bodenriemen T= Wertangabe inkl. Teppich P= Wertangabe inkl. Parkett

(Cl) dB

Trittschall

R‘w

(C, Ctr)

dB 53

dB (-4,-10)

L‘n,w dB 60

(Cl) dB (1)

Gewicht

Höhe Konstruktion

Luftschall

kg/m² 165

mm 215

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 285

mm 260

Gewicht

Höhe Konstruktion

R‘w

(C, Ctr)

kg/m² 237

mm 240

dB 61

dB (-3,-10)

Gewicht

Höhe Konstruktion

Luftschall

kg/m² 305

mm 300

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 182

mm 228

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 125

mm 275

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 134

mm 245

R‘w dB 55

Trittschall (C, Ctr) dB –

L‘n,w dB 58 53 T

(Cl) dB –

Luftschall R‘w dB 61

Trittschall (C, Ctr) dB 0

L‘n,w dB 47

(Cl) dB (-1)

Luftschall

Trittschall L‘n,w dB 47

(Cl) dB (-1)

120 mm

50, 60 mm

1 2 3 4 5 6

30 mm 80 mm

R‘w dB 63

Trittschall (C, Ctr) dB (-4,-10)

L‘n,w dB 44

(Cl) dB (-1)

140 mm

25 mm 10 mm 50 mm 3 mm 140 mm

1 2 3 4 5

25 mm 20 mm 30 mm 200 mm

1 2 3 4

7 1 Spanplatte, schwimmend verlegt 2 Mineralfaserdämmplatte, 80-110 kg/m³ 3 Flächenelement, Systemanbieter 4 Schüttung, 80 kg/m2

mm 220

Luftschall

L‘n,w dB 67

140 mm

6 1 2 x Gipsfaserplatte 2 Mineralfaserdämmplatte, 80-110 kg/m³ 3 Wabenschüttung 4 Hohlkastenelement, Systemanbieter

kg/m² 125

50, 60 mm

5 1 Spanplatte, schwimmend verlegt 2 Mineralfaserdämmplatte, 80-110 kg/m³ 3 Betonplatten, trocken, 120 kg/m² 4 Trittschalldämmflies 5 Hohlkastenelement, Systemanbieter

Höhe Konstruktion

(C, Ctr) dB (-2,-8)

140 mm

4 1 Zementestrich, 120 kg/m² 2 Sperrschicht 3 Mineralfaserdämmplatte, 80-110 kg/m³ 4 Getrockneter Sand, 1500 kg/m³ 5 Rieselschutz 6 Brettstapel, genagelt

Gewicht

R‘w dB 49

Trittschall

30 mm

3 1 Zementestrich, 120 kg/m²

mm 182

Luftschall

8 mm 30 mm

2 1 Zementestrich, 120 kg/m² 2 Sperrschicht 3 Mineralfaserdämmplatte, 80-110 kg/m³ 4 Betonplatten, trocken, 100 kg/m², auf Massivholzdecke geklebt 5 Brettstapel, genagelt

kg/m² 73

1 2 3 4 5 6

c176 Massivholzdecken beschwert oder mit Tilgereinbauten 1 1 Pavaflor NK, decor 2 Pavapor 3 Getrockneter Sand, 1500 kg/m³, Lattung befestigt 4 Rieselschutz 5 Massivholzdecke, Brettschichtholz, Dillböden

Höhe Konstruktion

1 2 3

2 1 Bodenriemen

Gewicht

22 mm 30 mm 200 mm

1 2 3 4

c176 Massivholzdecken, beschwert oder mit Tilgereinbauten T= Wertangabe inkl. Teppich P= Wertangabe inkl. Parkett L= Wertangabe inkl. Laminat Wertangabe in kursiver Schreibweise, siehe c7 40 Konstruktionsvorschläge

282

Angaben zur Tabelle c176

Luftschall R‘w dB 54

Trittschall (C, Ctr) dB (-2,-8)

Luftschall R‘w dB 54

(C, Ctr) dB (-2,–)

L‘n,w dB 55

(Cl) dB (0)

Trittschall (C, Ctr) dB (-2,–)

R’w-Werte 55 dB 2 62 dB 3 61 dB 4 61 dB 5 61 dB 6 60 dB 7 63 dB

1

283

(Cl) dB (1) (2) (2)

Trittschall

Luftschall Rw dB 58 1

L‘n,w dB 58 52 T 57 P

L´n,w dB 57 1

(Cl) dB (2)

L’n,w-Werte 60 dB 52 dB 54 dB 48 dB 47 dB 50 dB 43 dB

8 1 Zementestrich, 120 kg/m² 2 Sperrschicht 3 Mineralfaserdämmplatte, 80-110 kg/m³ 4 Flächenelement, Systemanbieter 5 Schüttung, 80 kg/m2

Gewicht 50, 60 mm 30 mm 200 mm

9 1 Zementestrich, 170 kg/m² 2 Sperrschicht 3 Mineralfaserdämmplatte, 80-110 kg/m³ 4 Ortbeton im Verbund 5 Brettstapel

80 mm 40 mm 120 mm 140 mm

80 mm

11 1 Zementestrich, 170 kg/m² 2 Sperrschicht 3 Mineralfaserdämmplatte, 80-110 kg/m³ 4 Ortbeton im Verbund 5 Brettstapel 6 Installationsebene, bedämpft 7 Gipsfaserplatte

80 mm

12 1 Fermacell Estrichelement

25 mm

2 Mineralfaserdämmplatte, 80-110 kg/m³ 3 Fermacell Wabenschüttung 4 Lignatur, Kastenelement silence [38]

22 mm 30 mm 200 mm

1 Zementestrich, 120 kg/m² 2 Sperrschicht 3 Mineralfaserdämmplatte, 80-110 kg/m³ 4 Hartfaserplatte 5 Lignatur, Flächenelement silence [38]

50, 60 mm

14 25 mm

2 Betonplatten, trocken, 100 kg/m², 300 x 300 mm 3 Mineralfaserdämmplatte, 80-110 kg/m³ 4 Hartfaserplatte 5 Lignatur, Flächenelement silence [38]

40 mm 22 mm 5 mm 200 mm

30 mm 32/30 mm 15 mm

1 Zementestrich, 120 kg/m² 2 Sperrschicht 3 Mineralfaserdämmplatte s‘=5 MN/m³ 4 Druckverteilungsplatte Holzfaserdämmplatte 5 Brettsperrholz-Deckenelement Lignotrend LIGNO Decke Q3-262 mit endgefertigter Holz-Untersicht mit Splittfüllung ca. 196 kg/m²

50 mm

mm 380

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 555

mm 420

Gewicht

Höhe Konstruktion

R‘w

(C, Ctr)

kg/m² 559

mm 538

dB 63

dB (-2,-9)

Gewicht

Höhe Konstruktion

Luftschall

Luftschall R‘w dB 62

R‘w dB 62

mm 277

dB 65 3

Gewicht

Höhe Konstruktion

Luftschall Rw dB 72 4

kg/m² 295

mm 295

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 258

mm 287

dB 73 5

Gewicht

Höhe Konstruktion

Luftschall

kg/m² 209

mm 271

Gewicht

Höhe Konstruktion

kg/m² 376

mm 362

Rw dB 67 6

(Cl) dB (-9)

L‘n,w dB 43 40 T 42 P

(Cl) dB (0) (0) (0)

Trittschall (C, Ctr) dB (-2,-7)

L‘n,w dB 43 40 T 42 P

(Cl) dB (0) (0) (0)

Trittschall L‘n,w dB 37 34 T 36 P

(Cl) dB (2) (2) (2)

Trittschall (C, Ctr) dB (-2,–)

Ln,w dB 50 3

(Cl) dB (-1)

Trittschall (C, Ctr) dB (-2,–)

Luftschall Rw

1 2 3 4

(C, Ctr) dB (-2,-7)

Luftschall

kg/m² 205

Ln,w dB 48 2

Trittschall

Luftschall

Rw

1 2 3 4 5

15 1 Trockenestrich-Element 2 Holzfaser-Trittschalldämmplatte 3 Druckverteilungsplatte Holzfaserdämmplatte 4 Brettsperrholz-Deckenelement Lignotrend LIGNO Decke Q3-196 mit endgefertigter Holz-Untersicht mit Splittfüllung ca. 120 kg/m² 16

kg/m² 537

1 2 3 4 5

40 mm 5 mm 200 mm

1 Fermacell Estrichelement

Höhe Konstruktion

1 2 3 4

13

Trittschall (C, Ctr) dB (-2,–)

Gewicht

1 2 3 4 5 6 7

40 mm 120 mm 140 mm 140 mm 18 mm

Rw dB 70 2

mm 280

1 2 3 4 5 6 7

40 mm 120 mm 140 mm 25 mm 15 mm

Luftschall

kg/m² 239

1 2 3 4 5

10 1 Zementestrich, 170 kg/m² 2 Sperrschicht 3 Mineralfaserdämmplatte, 80-110 kg/m³ 4 Ortbeton im Verbund 5 Brettstapel 6 Installationsrost, bedämpft 7 Gipsfaserplatte

Höhe Konstruktion

1 2 3 4 5

Ln,w dB 44 4

(Cl) dB (-5)

Trittschall (C, Ctr) dB (-2,–)

Ln,w dB 43 5

(Cl) dB (-2)

Trittschall (C, Ctr) dB (-6,-15)

Ln,w dB 47 6

(Cl) dB (1)

196 mm

40/35 mm 15 mm 262 mm

1 2 3 4 5

Luftschall Rw dB 75 7

Trittschall (C, Ctr) dB (-3,-9)

Ln,w dB 37 7

(Cl) dB (0)

d

Rahmenbedingungen Holzfeuchte, Holzschutz, Brandschutz

284

285

d1

Holzfeuchte

d2

d1 10 Allgemeines Holz besitzt als hygroskopisches Material die Eigenschaft, je nach Umgebungsklima Feuchtigkeit abzugeben oder aufzunehmen. Dabei stellt sich im Holz ein bestimmter Holzfeuchtegehalt ein, der mit dem Umgebungsklima im Gleichgewicht steht (Gleichgewichtsfeuchte). Diese Eigenschaft ist für ein ausgeglichenes Raumklima wertvoll, weist aber in Bezug auf die Dimensionsstabilität und den Trocknungsprozess des Holzes auch Nachteile auf. Diese lassen sich durch konstruktive Massnahmen eliminieren. Jede Änderung des Umgebungsklimas löst aufgrund der Hygroskopizität Änderungen der Holzfeuchte aus. Eine wechselnde Holzfeuchte unterhalb der Fasersättigung (ab dem Bereich, in dem die Zellhohlwände nicht mehr voll mit Wasser gefüllt sind) bedeutet wiederum eine Änderung der Querschnittsabmessung. Solche Änderungen hängen auch mit dem inneren Aufbau des Holzes, der Ausrichtung und Anordnung der Zellen zusammen. Aufgrund seiner Gefügestruktur weist Holz in radialer, tangentialer und in Längsrichtung unterschiedliche Schwind- und Quelleigenschaften auf, es verhält sich anisotropisch. Dabei sind die Formänderungen in tangentialer Richtung am grössten, in radialer Lage der Bauteile Vor der Witterung geschützte Bauteile in gut belüfteten, im Winter gut beheizten Räumen in gut belüfteten, im Winter schwach beheizten Räumen in gut belüfteten, unbeheizten räumen

Richtung sind sie nur etwa halb so gross und in Längsrichtung vernachlässigbar klein. Im Kapitel b11 40 «Mehrgeschossiger Holzbau», «Setzungsverhalten» sind Berechnungen zum anisotropen Verhalten von Holz und zu dessen konstruktiven Auswirkungen enthalten. d1 20 Anforderungen Damit Dimensions- und Formstabilität, Festigkeit und Dauerhaftigkeit gewährleistet sind, muss die Einbaufeuchte der Hölzer mit dem späteren Verwendungszweck gemäss der Tabelle d1 übereinstimmen. Die Zusammenfassung der Tabelle d1 zeigt die folgenden zu erwartenden Gleichgewichtsfeuchten: – Beheizte Innenräume 6 bis 12 Prozent – Unbeheizte Dachräume 12 bis 18 Prozent – Bauteile im Freien unter Dach 12 bis 22 Prozent Aus der Fülle konstruktiver (zum Teil normativer) Forderungen sollen an dieser Stelle einige wenige hervorgehoben werden. Durchschnittliche Holzfeuchte des Querschnitts Mittelwert Schwankungsbereich 9% 12 % 15 %

± 3% ± 3% ± 3%

17 %

± 5%

15 % 17 %

± 5% ± 4%

13 % 16 %

± 4% ± 4%

Direkt bewitterte Bauteile grosse Quersschnitte (z.B. Konstruktionsholz ohne dichte Oberflächenbehandlung) durchschnittlich äussere Zone des Querschnitts

18 % 20 %

± 6% ± 8%

Feuchte Bauteile in feuchten, ungenügend durchlüfteten Räumen

24 % bis über Fasersättigung

Vor der Witterung teilweise geschützte Bauteile in offenen und überdachten Konstruktionen kleine Querschnitte (z.B. Fassadentäfer mit oder ohne Oberflächenbehandlung) stark strahlungsabsorbierend wenig strahlungsabsorbierend mittlere Querschnitte (z.B. Balkonteile unter Dach) stark strahlungsabsorbierend wenig strahlungsabsorbierend

Bauteile unter Wasser (Süsswasser) d1 Seite 285: Äussere Bekleidung, Massivholz, Holzart Lärche, liegende Lamellen, abgeschrägt, unbehandelt, hinterlüftet, gefertigt in Elementen, Befestigung verdeckt

über Fasersättigung d1 Durchschnittliche Holzfeuchte (Gleichgewichtsfeuchte) nach Lage der Bauteile, gemäss Norm SIA 265 «Holzbau»

d2 Holz mit vorwiegend tragender Funktion: Vor Witterung geschützte Bauteile, in gut belüfteten, im Winter gut beheizten Räumen, durchschnittliche Holzfeuchte 9 %, Schwankbereich ± 3 %, gemäss Tabelle d1

d3

d4

– Bei angetrocknetem oder feucht eingebautem Holz, das während des Austrocknens beansprucht wird, muss mit einer höheren Kriechverformung gerechnet werden. – Holz, das im Bereich der Wärmedämmschicht eingebaut wird, darf zum Zeitpunkt des Einschlusses eine maximale Feuchtigkeit von 16 Prozent aufweisen. – Durchdringungen in der Gebäudehülle müssen dichte Anschlüsse aufweisen. Dies ist nur mit Hölzern möglich, die den Anforderungen an die Formstabilität genügen. Deshalb dürfen dafür nur trockene Hölzer verwendet werden. d1 30 Die richtige Einbau-Holzfeuchte Aus den Angaben unter d1 20 lässt sich die nötige Einbaufeuchte des Holzes ableiten. Für die unterschiedlichen Anwendungsbereiche bedeutet dies zusammenfassend Folgendes: Holz mit vorwiegend verkleidender Funktion (Bekleidung, Unterkonstruktion, Beplankung) Die Holzfeuchte hat bereits beim Einbau der sich einstellenden Gleichgewichtsfeuchte zu entsprechen. Diese lässt sich direkt aus der Tabelle d1 ablesen. Verkleidungsmaterialien aus Holz werden in der Regel trocken angeboten. Dabei ist zu überprüfen, ob die Holzfeuchte der gelieferten Ware mit der erwünschten Einbaufeuchte übereinstimmt. Zu beachten ist ebenso, dass das Holz während des Transports, der Montage und der anschliessenden Bauphase vor Feuchtigkeit zu schützen ist. Holz mit vorwiegend tragender Funktion (Konstruktionsholz) Auch Konstruktionsholz muss beim Einbau einen Feuchtegrad aufweisen, der dem späteren Verwendungszweck entspricht, in den meisten Fällen 8 bis 12 Prozent. Die meisten Konstruktionshölzer werden heute verleimt, also getrocknet angeboten. Damit wird die Forderung nach einem adäquaten Feuchtegrad (wie in Tabelle d1) bereits beim Einbau ohne weiteres erfüllt. Selbst für die kleinformatigen Hölzer beim Rahmenbau sind inzwischen verleimte Querschnitte erhältlich und kommen in der Regel zur Verwendung. Getrocknetes, verleimtes Holz gewährleistet die notwend3 Holz mit vorwiegend verkleidender Funktion: vor Witterung teilweise geschützte Bauteile, kleine Querschnitte, Fassadenbekleidungen, durchschnittliche Holzfeuchte 17 %, Schwankbereich ± 4 % (wenig strahlungsabsorbierend), gemäss Tabelle d1

dige Formstabilität und Passgenauigkeit. Zudem wird getrocknetes und gehobeltes Holz kaum von Holzschädlingen befallen. Das Sortiment Vollholz (Unterscheidung der verschiedenen Arten von Konstruktionsholz siehe Abb. a54) ist bedeutend schwieriger und aufwändiger zu trocknen als Bretter mit kleinem Querschnitt oder Lamellen, wie sie für verleimte Querschnitte dienen. Es ist deshalb nicht sinnvoll, beim Einbau von Vollholz Holzfeuchten von zum Beispiel 8 bis 12 Prozent zu verlangen und technisch auch kaum machbar [39]. Nachstehend sind die wichtigsten Einbaufeuchten je nach Sortiment angegeben: – Kleinformatige, verleimte oder nicht verleimte Querschnitte für den Bau von beheizten Wohngebäuden, wie beispielsweise für den Rahmenbau, müssen auf maximal 12 Prozent getrocknet sein. – Brettschichtholz wird, wie auch die anderen verleimten Querschnitte, aus Lamellen mit einer durchschnittlichen Holzfeuchte von 10 Prozent produziert. Die verleimten Hölzer verlassen deshalb das Werk mit einer Holzfeuchte von 8 bis 12 Prozent. – Vollholz für beheizte Innenräume darf wegen seiner schwierigen Trocknung eine Einbauholzfeuchte von durchschnittlich 15 Prozent aufweisen. Ein Maximalwert von 17 Prozent soll nicht überschritten werden. Bei Querschnittsabmessungen bis 120 Millimeter (Fertigmass) sind im Innenbereich des Holzes (Kernzone des Balkens, Querschnittstiefe > b/4) Holzfeuchten bis 20 Prozent zulässig. Für nicht beheizte Räume sind durchschnittliche Einbau-Holzfeuchten von 18 und ein Maximalwert von 20 Prozent anzustreben [39]. – Nicht getrocknetes Konstruktionsholz kann mit Holzfeuchte von maximal 25 Prozent eingesetzt werden, wenn die nachträgliche Austrocknung gewährleistet ist und die zu erwartenden Verformungen ohne Nachteil sind. – Als Oberflächenschutz haben sich Imprägnieranstriche mit wasserabweisender und schimmelpilzwidriger Wirkung bewährt. Dieser Anstrich kann farblos und transparent sein. – Zu berücksichtigen ist, dass das Holz bei seiner Lagerung, beim Transport und bei der Montage sowie während der anschliessenden Bauphase vor Feuchtigkeit (insbesondere auch Baufeuchte) zu schützen ist.

d4 Holz mit vorwiegend verkleidender Funktion: Vor Witterung geschützte Bauteile, in gut belüfteten, im Winter gut beheizten Räumen, durchschnittliche Holzfeuchte 9 %, Schwankbereich ± 3 %, gemäss Tabelle d1. Für innere Bekleidungen sind Einbaufeuchten von 6 %–10 % empfohlen.

286

287

d2

Holzschutz

Um eine langfristige Funktionstüchtigkeit von Holzbauteilen zu erreichen, sind in erster Linie die baulich-konstruktiven sowie die material- und verarbeitungstechnischen Möglichkeiten zu berücksichtigen. Wo nötig, sind diese Massnahmen durch geeignete Oberflächenbehandlung oder auch Druckimprägnierung zu unterstützen. In geheizten Innenräumen sind solche chemische Schutzmassnahmen jedoch nicht erforderlich, sofern die bauphysikalischen Regeln erfüllt sind. Bestehen hier aber Mängel, reicht der chemische Holzschutz nicht aus, diese zu kompensieren. Auch bei anderen Beanspruchungen ist von Fall zu Fall abzuklären, ob chemische Schutzmassnahmen sinnvoll sind. Nötig sind sie meistens bei im Freien verbauten und deshalb der Witterung ausgesetzten Holzteilen oder bei Hölzern, welche mit dem Boden in Berührung kommen. Zu berücksichtigen sind überdies die geografische Lage der Gebäude und das örtliche Klima. In trockenen Regionen, wie etwa in höher gelegenen Gebieten mit alpinem Klima, ist die Feuchtigkeitseinwirkung auf den Aussenbereich der Gebäude weit weniger gross als in nebelreichen Lagen. Generell gilt: Mit abnehmenden Möglichkeiten des baulich-konstruktiven Schutzes (planerische und detailkonstruktive Massnahmen) nimmt die Beanspruchung und damit die Gefährdung zu. Je weniger ein Bauteil geschützt ist, umso wichtiger werden Massnahmen wie Materialwahl oder Schnittart. Wo baulich-konstruktive Massnahmen nicht ausreichen, ist ein Oberflächenschutz oder ein chemischer Holzschutz unumgänglich. d2 10 Gefährdung Die Holzfeuchte hat den bedeutendsten Einfluss auf die physikalischen und biologischen Eigenschaften von Holzbauteilen und damit auch auf deren langfristige Funktionstüchtigkeit. Feuchteänderungen bewirken ein Schwinden und Quellen des Holzes. Folgen sind Dimensionsänderungen und oft auch Verformungen wie Krümmen, Verdrehen usw. Rasche Feuchteänderungen, die vor allem bei intensivem Temperaturwechsel auftreten, fördern Rissbildungen. Risse, offene Fugen usw. begünstigen die Durchfeuchtung des Holzes und die Eiablage durch Insekten. Eine hohe, stagnierende Holzfeuchtigkeit, die unter Einwirkung von Niederschlag, Kondenswasser oder Erdbodenfeuchte auftritt, kann zu Holzverfärbung und Zerstörung durch Pilze führen. Besonders in-

d5

tensiv wird Holz durch die direkte Einwirkung der Witterung (Sonneneinstrahlung und Feuchteeinwirkung) beansprucht. Diese führt zu den erwähnten feuchtephysikalischen Vorgängen sowie zu Oberflächenverwitterung und Holzverfärbung. (Weitere Hinweise siehe unter Kapitel c3 20 «Äussere Bekleidungen».) Die Verwendung von trockenem Holz ist der beste Schutz gegen einen möglichen Pilz- und meist auch gegen einen möglichen Insektenbefall und erübrigt bei Neubauten den Einsatz chemischer Holzschutzmittel im Innenbereich (mögliche Ausnahme: je nach Konstruktion und Einwirkungen bei sich wiederholender Befeuchtung in Duschräumen oder Badezimmern). d2 11 Pilze Die Gefahr eines Pilzbefalls hängt in erster Linie vom Grad und vom zeitlichen Verlauf der Holzfeuchte ab. Für verbautes Holz gelten langfristig (während Wochen) einwirkende Holzfeuchten von über 25 Prozent als kritisch. Bei Holzfeuchten von über 20 Prozent können oberflächenverfärbende Pilze zu ästhetischen Problemen führen. Auf die Festigkeit des Holzes haben sie indessen keinen Einfluss, da sie keine Zellwände abbauen und auch keine Fäule verursachen. Bei den «einheimischen» Holzarten ist vornehmlich Föhrenholz (Kiefer) gefährdet, während Fichte, Tanne oder Lärche weniger häufig verblauen. Stark wetterbeanspruchte Aussenbauteile, wie Pergolen, nicht überdeckte Brücken oder auch Holzteile an vordachlosen Fassaden, können stark wechselnden Holzfeuchtigkeiten unterworfen sein. Dadurch entstehen in der Holzoberfläche Risse, die dem Wasser das d5 In geheizten Innenräumen sind chemische Schutzmassnahmen nicht erforderlich, sofern die bauphysikalischen Regeln erfüllt sind.

d6

Eindringen erleichtern. Insbesondere bei grossformatigen Bauteilen sind eine langfristige Durchfeuchtung und ein daraus entstehender Pilzbefall nicht auszuschliessen. Derartige Beanspruchungen erfordern meistens chemische Schutzmassnahmen. Eine Oberflächenbehandlung reicht in diesem Fall nur bei entsprechendem Aufbau mit grosser Schichtdicke des Anstriches und sorgfältigem Unterhalt aus, und dies auch nur dann, wenn kein Erd- bzw. Bodenkontakt vorliegt. Empfohlen wird bei solchen Beanspruchungen eine technische Druckimprägnierung des Holzes mit einer ausreichenden Eindringtiefe und Fixierung der Wirkstoffe. d2 12 Insekten Die Gefährdung des Holzes durch Insekten hängt von der Holzart und ihrem Nährstoffgehalt ab; ferner davon, wie alt das Holz ist und welchen Feuchtegrad es aufweist. Larven von Trockenholzinsekten (Insekten, die verbautes Holz befallen), wie Hausbock, Nagekäfer (Anobien) und Splintholzkäfer, bevorzugen leicht feuchtes bis trockenes, nahrungsreiches Holz. Die Larven des Hausbocks leben vor allem in den Splintzonen von Nadelhölzern. Der Kern von Föhre und Lärche wird von Insekten nicht angegriffen. Unterhalb von etwa 9 Prozent Holzfeuchte entwickeln sich Nagekäfer und Hausbock nicht mehr. In zentralbeheizten, wärmegedämmten Räumen ist eine durchschnittliche Holzfeuchte von etwa 9 Prozent zu erwarten. Bei dieser tiefen Holzfeuchte sind keine Schutzmassnahmen gegen Insektenbefall notwendig. Denkbar sind ein mechanischer Schutz und eine farbliche Gestaltung mit Hilfe von Anstrichstoffen, die

nicht als chemische Holzschutzmittel taxiert werden. Bei nicht einsehbaren, verbauten Hölzern in Aussenwänden und Dächern kann eine vorbeugende Behandlung gegen Insekten, eventuell auch gegen Pilze, angebracht sein. Konstruktionshölzer in vorgefertigten Wand-, Decken- und Dachsystemen werden mit Holzfeuchten zwischen 9 und 12 Prozent eingebaut und allseitig mit Bauteilschichten abgedeckt, so dass eine nachträgliche Eiablage durch Insekten in der Regel ausgeschlossen und keine vorbeugende Insektenschutzbehandlung nötig ist. Konstruktionshölzer im Aussenbau ab etwa einer Holzstärke von 30 Millimetern (Pergolen, Balkone, sichtbare Riegelkonstruktionen) können, um ein zwar kleines aber doch vorhandenes Restrisiko zu vermeiden, mit einer vorbeugenden Behandlung gegen Insektenbefall geschützt werden. Insgesamt aber kann das Befallsrisiko in weiten Teilen Zentral- und Mitteleuropas als gering bezeichnet werden. d2 13 Andere Einflüsse Gegen andere Einflüsse, wie beispielsweise gegen chemische Beanspruchung (Salze, Säuren, leichte Basen und Laugen), ist Holz im Vergleich zu anderen Baustoffen bemerkenswert resistent. d2 20 Baulich-konstruktiver Holzschutz Der baulich-konstruktive Holzschutz bildet die wesentliche Grundlage gegen Feuchteeintrag in Form von flüssigem Wasser und gegen Pilze und eine wichtige Voraussetzung auch als Schutz gegen Insekten. Gegen holzzerstörende Insekten ist der baulich-konstruktive Holzschutz jedoch nur teilweise wirksam. Bauliche Gestaltungsmassnahmen sind (weitere Hinweise siehe unter Kapitel c3 20 «Äussere Bekleidungen»): – Gebäudeschutz durch Vermeidung allzu exponierter Lagen und durch geeignete Anordnung des Gebäudes – Berücksichtigung der Hauptwetterrichtung bei der Wahl der Bauweise und der baulichen Gestaltung – Fassadenschutz durch Vordächer und Vorsprünge – Besondere Schutzmassnahmen für empfindliche Bauteile (wie Fenster) auf stark wetterbeanspruchten Fassaden – Vermeiden von direktem Kontakt mit feuchten Bauteilen und mit dem Erdboden (einschliesslich Rückprallwasser)

d6 Bei stark wetterexponierten äusseren Bekleidungen kann die Dauerhaftigkeit des Holzes durch eine gezielt gewählte Holzart und Konstruktion oder durch eine Imprägnierung im Druckverfahren (Tiefschutz) wesentlich verbessert werden.

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Holzschutz

Die wichtigsten konstruktiven, material- und ausführungstechnischen Massnahmen sind: – Wahl der richtigen Holzart und Beachtung der Holzauslesekriterien nach den einschlägigen Normen – Beanspruchungsgerechter Einsatz von Hilfsmaterialien – Geeignete Holzfeuchte bei Verarbeitung und Einbau gewährleisten – Wiederbefeuchtung des Holzes verhindern, das heisst: – Niederschlagswasser ist durch geeignete Ausbildung der Fassade sofort abzuführen. – Eindringen von Wasser in Konstruktionsfugen und Hirnholz verhindern – Wasserspeichernde Ecken, Winkel, Nuten und Stösse vermeiden – Feuchteexponierte Holzteile hinterlüften – Schmelz- und Rückstauwasser im Dach verhindern – Dächer einwandfrei entwässern – Holzbauteile an den Kontaktstellen zu Bauteilen mit erhöhter Feuchtigkeit schützen. Sperrschichten, besonders bei aufsteigender Feuchtigkeit, einbauen – Bewitterte, horizontal liegende Bauteile vermeiden – Erhöhte Feuchteempfindlichkeit von Holzwerkstoffen beachten – Schutz der Materialien während des Transports und der Bauzeit. Die erforderlichen Schutzwirkungen und die vorgesehenen Massnahmen klar spezifizieren – Schichten der Gebäudehülle bauphysikalisch richtig anordnen – Dichte Anschlüsse bei Durchdringungen und bei Anschlüssen unterschiedlicher Bauteile – Systematische Kontrollen zur Sicherstellung der einwandfreien Ausführung, insbesondere jener Arbeiten, die später nicht mehr zugänglich sind (Dämmungen, Dichtungen), durchführen

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d8 d7 Dank gutem konstruktiven Holzschutz wird die Lebensdauer von äusseren Bekleidungen deutlich verlängert.

d8 Je exponierter die äussere Bekleidung der Witterung ausgesetzt ist, desto wichtiger wird der konstruktive Holzschutz.

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d2 30 Oberflächenbehandlung und chemischer Holzschutz d2 31 Vorbeugender chemischer Holzschutz Lässt sich trotz baulich-konstruktiven und anwendungstechnischen Massnahmen ein Pilz- oder Insektenbefall von Holz nicht ausschliessen, ist ein chemischer Holzschutz vorzusehen. Dazu zählen die nachstehend im Kapitel d2 32 dargestellten Oberflächenbehandlungen mit Holzschutzmitteln oder die beschriebenen Möglichkeiten der Druckimprägnierung. Vorbeugender chemischer Holzschutz richtet sich nach dem Mass der Beanspruchung beziehungsweise der vermuteten Gefährdung. Produkte Für die chemische Behandlung von Holz kommen Produkte auf der Basis organischer Lösemittel und Emulsionen, wasserlösliche Schutzsalze oder Teerölpräparate zum Einsatz. Da diese Produkte je nach Wirkstoff und Rezeptur unterschiedlich wasserlöslich und witterungsbeständig sind, ist die dadurch entstehende Beanspruchung des Holzes zu berücksichtigen. Eine reine Borsalzbehandlung beispielsweise ist nicht regenbeständig und wird ausgewaschen. Demgegenüber kann eine Emulsion, je nach Zusammensetzung, auch nach einer Regenperiode während der Bauphase wirksam bleiben. Voraussetzung dafür ist, dass das Mittel bereits vor der Befeuchtung des Holzes trocken war. Wird das Holz mit Kombinationssalzen, Teeröl oder mit witterungsbeständigen Wirkstoffen in organischen Lösemitteln sachgemäss unter Druck imprägniert, so kann es auch im Freien lange Zeit unbeschadet überdauern. Beim Einsatz chemischer Schutzmittel sind gesundheits- und sicherheitstechnische Vorsichtsmassnahmen zu beachten. Anwendungstechnische und toxikologische Einschränkungen sind zu berücksichtigen. Wirksame Holzschutzmittel gegen Insekten oder Pilze enthalten toxische Substanzen. Deshalb sind besonders bei der Verarbeitung Massnahmen zum Schutz der Anwender wie der Pflanzen, Tiere und Gewässer zu ergreifen. Wird druckimprägniertes Holz verwendet, ist die korrekte Entsorgung zu beachten. Unter Druck imprägniertes Holz ist in einer Kehrichtverbrennungsanlage mit Rauchgaswäsche zu entsorgen. Grundsätzlich sollten chemische Mittel nur dann angewendet werden, wenn ein solcher Schutz des Holzes tatsächlich erforderlich ist.

Schutzmitteltypen Für vorbeugenden chemischen Holzschutz kommen unterschiedliche Schutzmitteltypen zur Anwendung. Die wichtigsten sind nachstehend entsprechend der Lignum-Gütezeichen [42] aufgeführt: – B = Wirkt vorbeugend gegen Bläuepilze – Iv = Wirkt vorbeugend gegen holzzerstörende Insekten – P = Wirkt vorbeugend gegen holzzerstörende, Braunfäule erregende Pilze – W = Geeignet für Holz, das permanent der Witterung ausgesetzt ist, jedoch nicht ständig in Erd- oder Wasserkontakt steht Anwendung Schutzmittel können nach verschiedenen Oberflächenbehandlungsoder Druckverfahren ins Holz eingebracht werden. Die Verfahren unterscheiden sich im Wesentlichen durch die Aufnahmemenge und die Eindringtiefe der Schutzmittel. Massgebend für die Wahl des Verfahrens sind die Beanspruchungen des jeweiligen Holzbauteils an seinem Einsatzort und die dadurch erforderliche Schutzwirkung. Oberflächenbehandlung Im Aussenbau schützt die Oberflächenbehandlung die Bauteiloberfläche gegen Wetterbeanspruchung (Niederschlag, Sonneneinstrahlung) sowie gegen zu grosse Feuchteänderungen infolge der Schwankungen des Umgebungsklimas (Lufttemperatur und Luftfeuchte, Strahlungswärme). Die wichtigsten Oberflächenbehandlungsarten sind: – Imprägnierungen, farblos oder schwach pigmentiert, in der Regel mit Gütezeichen ausgestattet, je nach pilz- und bläuewidriger Wirkung (Lignum Gütezeichen P, B); oft auch als Imprägniergrundierungen (B) – Dünnschichtlasuren, wenig bis stark pigmentiert, in der Regel mit Gütezeichen ausgestattet (Lignum Gütezeichen B), mit einer Filmdicke bei zweifacher Behandlung von circa 10 bis 30 Mikrometer (0.01 bis 0.03 Millimeter) – Dickschichtlasuren, mittel bis stark pigmentiert, Gesamtschichtdicke je nach Produkt und Anzahl der Anstriche von 40 bis 80 Mikrometer (0.04 bis 0.08 Millimeter) – Deckende Anstriche (Lackfarben, Dispersionsfarben), Gesamtschichtdicke je nach Produkt 80 bis 120 Mikrometer (0.08 bis 0.12 Millimeter)

d9 Ergänzender Abschluss von Aussenwand und Flachdach

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Holzschutz

Um einen fachgerechten Holzschutz zu erreichen, sind die vom Hersteller vorgeschriebenen Aufbringmengen zu applizieren. Auch ist die genaue Abstimmung der Anstrichfolgen wichtig. Die Anzahl der Anstriche (Grundierung, Zwischen- und Endanstriche usw.) ist abhängig von der Anstrichsart, der Beanspruchung und der nötigen Schutzfunktion. Sie variiert von zwei bis vier Anstrichen. In den meisten Fällen wird ein abgestimmtes System mit Produkten eines bestimmten Lieferanten bevorzugt. Grundierung, erste und gegebenenfalls auch weitere Zwischenanstriche sind in der Werkstatt aufzubringen, wobei der erste Anstrich allseitig zu applizieren ist. Alle der Witterung ausgesetzten Oberflächen der noch unbehandelten Holzteile müssen geschliffen und eventuell gebürstet oder sägeroh (Feinschnitt) sein. Die Kanten aller Holzteile (Bretter, Lamellen, Schalungen) und Zusatzteile (Eckprofile, Deckleisten, Abschlüsse usw.) sind zu runden (Durchmesser mindestens 2.5 Millimeter), und die Oberflächen sind zu schleifen, so dass eine gleichmässige Applikation und gute Anstrichhaftung der Folgeschichten möglich wird. Für behandelte Aussenverkleidungen gibt es heute Fachbetriebe, die auf ihre sorgfältig erarbeiteten und behandelten Produkte eine

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Gewährleistung für intakte Anstriche von bis zu zehn Jahren erbringen. Weitere Hinweise zur Oberflächenbehandlung an Fassaden in Kapitel c3 «Aussenwände», c3 20 «Äussere Bekleidungen». Druckimprägnierung Bauteile mit intensiver Wetterbeanspruchung und Boden- oder Erdkontakt lassen sich durch eine Druckimprägnierung gegen biogene Schäden schützen. Geeignet ist dieses Verfahren für hoch beanspruchte Bauteile im Freien, beispielsweise Leitungsmasten, Bauteile mit Erdkontakt, eventuell auch für Konstruktionsteile von Brücken, für Spielgeräte, Pergolen, für exponierte Fassadenverkleidungen usw. Der Vorteil einer Druckimprägnierung besteht darin, dass die Schutzmittel in speziell dafür erstellten Kammern kontrolliert und fachmännisch unter Druck ins Holz einbracht werden und so bei richtiger Anwendung ein zeitlich ausgedehnter Tiefschutz ersteht.

d11 d10 Bei resistenten Holzarten (im Bild Edelkastanie) braucht es keinen chemischen Holzschutz. Von den einheimischen Nadelhölzern sind für äussere Bekleidungen geeignet: Fichte, Tanne, Föhre, Lärche oder Douglasie.

Bei stark wetterexponierten Fassaden können resistentere Holzarten wie Redwood, Western Red Cedar, Eiche oder Edelkastanie eingesetzt werden.

d11 Lasuranstrich, wenig bis mittel pigmentiert

Prüfzeichen Für Imprägnierungen, Grundierungen und Lasuren für die Oberfächenbehandlungen sowie für druckimprägniertes Holz werden Produkte mit externer, neutraler Güteüberwachung empfohlen. In den Teilkapiteln d2 31 «Vorbeugender chemischer Holzschutz» und d2 32 «Oberflächenbehandlung mit Holzschutzmitteln» sind die Schutzmitteltypen und entsprechend dazu die Produkte mit Gütezeichen beschrieben. Die Prüfzeichen und Holzschutzmittelverzeichnisse werden je nach Land unterschiedlich gehandhabt. In der Schweiz sind vor allem die Angaben in der EMPA/LIGNUM-Richtlinie «Holzschutz im Bauwesen» [42] massgebend. In Deutschland regelt die Normenreihe DIN 68 800 «Holzschutz im Hochbau» (die Teile 1 bis 4 sind 2006 in grundlegender Überarbeitung) den baulichen wie den vorbeugenden chemischen Holzschutz, ferner auch die Gefährdungsklassen und das erforderliche Prüfprädikat. Die Angaben sind zusammengefasst enthalten in «Informationsdienst Holz, Baulicher Holzschutz» [40]. Die Produkte werden auf Antrag der Hersteller von der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) ge-

prüft. Geeignete Erzeugnisse erhalten das LIGNUM-Gütezeichen [42]. Zur Beurteilung werden die Mittel sowohl beim Bundesamt für Gesundheit (BAG) als auch beim Bundesamt für Umwelt (BAFU) registriert und damit auch toxikologischen und umweltschützenden Anforderungen unterstellt. In Deutschland fordert die Bauaufsicht einen Nachweis der Produkte auf Wirksamkeit. Mittel die die Auflagen erfüllen, erhalten vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt) eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung.

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d12 Lasuranstrich, mittel bis stark pigmentiert

d2 32 Oberflächenbehandlung mit Holzschutzmitteln Grundsätzlich gilt: Guter baulicher Schutz und eine richtige Detailkonstruktion erhöhen die Lebensdauer der Oberflächenbehandlung und senken damit den Unterhaltsaufwand. Die Oberflächenbehandlung schützt die Bauteiloberfläche gegen Beanspruchungen aus der Witterung (Feuchte, Sonneneinstrahlung) sowie gegen grosse Feuchtigkeitsverlagerungen (Dampfdiffusion). Diese Schutzaufgabe wird umso wichtiger, je masshaltiger ein Bauteil sein muss. Fassadenverkleidungen sind je nach Anstrichsystem diesbezüglich etwas weniger empfindlich. Fens-

d13 Deckender Anstrich, Lack- und Dispersionsfarben

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Holzschutz

terrahmen bedingen dagegen eine einwandfreie Oberflächenbehandlung, weil Fenster eine deutlich höhere Masshaltigkeit erfordern. Auch trockenes Konstruktionsholz und Brettschichtholz wird am besten mit einer Oberflächenbehandlung gegen Verschmutzung und Feuchteeinwirkung geschützt. Lasuranstrichstoffe und Imprägnierungsmittel Bei Lasuranstrichstoffen und Imprägniermitteln ist in nachstehender Übersicht, je nach Lage und Gefährdung, auf Anstriche mit dem LIGNUM-Gütezeichen oder auf die Zuteilung nach der CEKennzeichen verwiesen: – Für Konstruktionsholz im Innenbereich sowie für einsehbare Konstruktionshölzer in Dach und Keller sind keine Anstriche mit Wirkstoffen notwendig. Für trockenes Holz, das während der Bauphase gegen Feuchtigkeitsaufnahme und Verschmutzung mit einem Oberflächenanstrich geschützt werden soll, ist eventuell ein wirkstofffreier Anstrichstoff mit ausreichendem Witterungsschutz für die Bauphase angebracht. > Lignum Gütezeichen: Schutzmitteltyp O – Für nicht einsehbar verbaute Konstruktionshölzer in Dach und Keller > Lignum Gütezeichen: Schutzmitteltyp Iv > CE-Kennzeichen: 1, H – Für Holzteile in Badezimmern, Küchen, Hallenbädern mit geringer Belüftung, verdeckte Konstruktionen > Lignum Gütezeichen: Schutzmitteltyp B, + evtl. P oder F > CE-Kennzeichen: eventuell 2, B – Für witterungsgeschützte Fassadenverkleidungen und Dachuntersichten ist, sofern ein Oberflächenschutz angebracht wird, ein Anstrichstoff mit Bläuewidrigkeit empfehlenswert. > Lignum Gütezeichen: Schutzmitteltyp B – Balkonteile unter dem Vordach, Konstruktionsholz in offenen Hallen, geschützte Fenster, Konstruktionsholz im Dach > Lignum Gütezeichen: Schutzmitteltyp B, Iv > CE-Kennzeichen: eventuell 2, B, H

– Tragkonstruktionen, Decken, Böden in feuchten Kellern > Lignum Gütezeichen: Schutzmitteltyp P, Iv > CE-Kennzeichen: 2, H – Für ungeschützte Fassadentäfer, dünne Balkonteile und Zaunlatten (kleine Querschnitte), sofern eine Oberflächenbehandlung erwünscht ist > Lignum Gütezeichen: Schutzmitteltyp B, W – Für Konstruktionsbauteile im Aussenbereich wie Pergolen (kein Erdkontakt) > Lignum Gütezeichen: P, W > CE-Kennzeichen: 3 – Für Balkone, Träger von Brücken, Brettschichtholzkonstruktionen, Lärm- und Sichtschutzwände ohne baulichen Schutz ist ein Oberflächenschutz nur bei sorgfältigem Unterhalt ausreichend, sonst ist eine Tauchimprägnierung (Fenster), oder eine Druckimprägnierung vorzunehmen. > Schutzmitteltyp P, B, Iv, W > CE-Kennzeichen: 3, B, H Lignum Gütezeichen: Anwendung insbesondere in der Schweiz, nach «Holzschutz im Bauwesen, EMPA/LIGNUM-Richtlinie, Lignatec 1/1995» [42], siehe auch unter d2 31 Teil «Schutzmitteltypen». CE-Produkte-Kennzeichen nach prEN 599: 1–4 = Gefährdungsklassen; ab Klasse 2 ist stets ein Schutz gegen holzzerstörende Pilze eingeschlossen. B = Bläue; H = Hausbock; F = im Feldtest geprüftes Produkt d2 33 Biologische Oberflächenbehandlungen In Diskussionen um den chemischen Holzschutz und um Holzschutzfarben sind immer wieder «natürliche, «biologische» oder «alternative» Produkte im Gespräch. Sofern sie sich tatsächlich eignen (es gibt durchaus solche), können diese so genannten «biologischen Holzschutzmittel» durchaus eine Alternative zu herkömmlichen Produkten darstellen. Allerdings sind Begriffe wie biologisch oder natürlich ausgesprochen unklar und können auch irreführend sein. Entsprechende Präparate sind zum Beispiel Holzteer, Holzessig (Giftklasse 3!), Bienenwachs, Boraxlösungen oder

auch ätherische Öle. Unbestreitbar ist, dass ein wirksamer Schutz des Holzes gegen biotische Schädlinge, also gegen Lebewesen, immer eine Giftwirkung bedingt. Dies kann auch bei Naturprodukten zutreffen. Über die Verwendung oder den Umgang mit so genannten biologischen Holzschutzmitteln lassen sich an dieser Stelle keine Bewertungen oder Empfehlungen abgeben. Denn weder ihre Wirksamkeit noch ihre Verträglichkeit für Menschen, Pflanzen und Tiere ist ausreichend geklärt. Als «natürlicher» Holzschutz sind insbesondere die Verwendung von resistenteren Holzarten sowie die bewährten baulich-konstruktiven Massnahmen anzusehen. Bei den Lasuren und deckenden Anstrichen gibt es Produkte auf naturnaher Basis, die seit Jahrzehnten auf dem Markt sind und sich bewährt haben. d2 40 Neue Entwicklungen für den Holzschutz Holzfassaden kommen vermehrt bei Sanierungen des Altbaubestandes oder auch im Neubau zur Anwendung. Bleiben diese Fassaden unbehandelt, kann, sofern die Kriterien des konstruktiven Holzschutzes richtig angewendet sind, von einer Verkleidung mit wenig Unterhalt und mit einer langen Funktionsdauer ausgegangen werden. Werden aber diese Fassaden aus ästhetischen Gründen mit einem Anstrichstoff behandelt, verkürzen sich die nötigen Unterhaltsintervalle. Deshalb ist es von allgemeinem Interesse, die vergleichsweise kurzen Unterhaltsintervalle von Holzfassaden deutlich zu verlängern. Seit einigen Jahren werden vermehrt Forschungs- und Entwicklungsansätze verfolgt, um das Eigenschaftsprofil, insbesondere die Dauerhaftigkeit wetterexponierter Holzelemente, deutlich zu verbessern. Ansätze dazu sind bereits vorhanden. d2 41 Nanotechnologie Nanotechnologie ist eine Technologie sehr kleiner Teile aus Physik, Chemie und Biologie mit einem grossen Anwendungsspektrum. Ein Nanometer, der milliardste Teil eines Meters, ist schwer vorstellbar: Denkt man sich einen Meter auf 100 Kilometer ausgedehnt, so würde die Dicke eines Bleistiftstrichs etwa einem Nanometer entsprechen. Winzige Teile, welche auch einzelne Atome sein können, bilden die Grundlage der Nanotechnologie.

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Auch für den Materialschutz kann die Nanotechnologie interessant werden. Im Bereich Witterungsschutz für Holz sind bereits zahlreiche Produkte auf Grundlage von Nanotechnologie erhältlich, die Wirksamkeit in den drei wesenlichen Schutzfunktionen (Feuchte-, Licht-, Mikroorganismenschutz) anstreben [44]. Feuchteschutz Viele der Produkte mit Feuchteschutzwirkung basieren auf der Sol-Gel-Technologie und enthalten organofunktionelle Silane oder Siloxane. Sie werden in sehr dünnen Schichten aufgetragen und bewirken eine Hydrophobierung (Wasserabstossung) der Holzoberfläche. Ihr Leistungsspektrum für Fassadenbekleidungen wird wie folgt beurteilt (2010): – Hydrophobiertes Holz erscheint unbehandelt und offenporig – Bereits vergrautes Holz kann noch behandelt werden und lässt Regenwasser dann abperlen. Dadurch werden graue Holzflächen bei Beregnung nicht schwarz. – Die hydrophobe, wasserabperlende Wirkung bleibt unter Wetterbeanspruchung einige Jahre erhalten; das Holz kann jedoch auf einfache Weise mit dem gleichen Produkt nachbehandelt werden. – Die verwitterungsbedingte Verfärbung von Holz, besonders die Vergrauung, wird durch diese wasserabweisenden Imprägnierungen nicht verhindert, aber etwas verzögert. Auch Rissbildung wird vermindert. Noch zu erforschen sind folgende Fragestellungen: – Auf horizontalen Flächen können Wassertropfen bei intensiver Sonneneinstrahlung wie Brenngläser wirken, so dass Fleckenbildungen möglich sind. – Für Behandlungen dimensionsstabiler Bauteile eignen sich die Hydrophobierungen allein nicht, da kein Diffusionsschutz (Dampfbremsschicht) bewirkt wird. – Renovationsverhalten gegenüber konventionellen Behandlungen Lichtschutz Nanoskalige anorganische Pigmente wie Titandioxid, Zinkoxid oder Eisenoxid haben eine so geringe Partikelgrösse, dass sie das Licht nicht mehr streuen und ihre Eigenfarbe verlieren. Sie absor-

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bieren in fein verteilter Anordnung in Beschichtungsfilmen den UV-Anteil des Sonnenlichtes und bewirken einen guten Lichtschutz für das Holz. Sie lassen sich mit anderen Lichtschutzmitteln (organische UV-Absorber, sterisch gehinderte Amine) kombinieren, eine befriedigende Wirksamkeit verlangt jedoch eine hohe Schichtdicke. Bei hohen Anteilen der nanoskaligen anorganischen Pigmente kann die Beschichtung milchig wirken. Einsatzgebiete sind vor allem Beschichtungen im Innenbereich.

Holzkonstruktionen mit Wetterbeanspruchung als auch für den Innenausbau hergestellt und vertrieben. Bei der thermischen Holzvergütung wird Holz unter Sauerstoffausschluss in mehreren Stufen auf Temperaturen von bis zu 250° C erwärmt. Diese Behandlung, teilweise durch Feuchtigkeitszugabe und unter Überdruck intensiviert, führt zu einer chemischen Veränderung vor allem jener Holzbestandteile, die Feuchtigkeit anziehen oder binden.

Mikroorganismenschutz Eine biozide Ausrüstung soll den Bewuchs von Schimmel- und Bläuepilzen sowie Algen auf Beschichtungen von bewitterten Holzoberflächen verhindern. Neben organischen Bioziden wird in jüngster Zeit auch nanoskaliges Silber für den Biozidschutz angeboten. Es ist bekannt, dass nanoskalige Silberpartikel bei Anwesenheit von Sauerstoff und Feuchte Silberionen freisetzen, die das Wachstum von Bakterien und Pilzen hemmen. Da Silberionen nicht toxisch für Menschen sind, ergeben sich interessante Anwendungsmöglichkeiten. Bisherige Erfahrungen von mit Nanosilber ausgerüsteten Holzbeschichtungen sind allerdings gegensätzlich, insbesondere die Einstellung der nötigen Konzentrationen und die Anfälligkeit gegen Auswaschung werden derzeit weiter untersucht.

Die Wärmevergütung hat folgende positive Effekte: – Reduktion der hygroskopischen Feuchteaufnahme aus der Umgebungsluft (um bis zu 50 Prozent) – Erhebliche Reduktion der Schwind- und Quellbewegungen und Verbesserung der Dimensionsstabilität, insbesondere bei Holzarten mit von Natur aus ungünstiger Formstabilität – Bei bestimmten Holzarten stark reduzierte kapillare Aufnahme von flüssigem Wasser – Verbesserte Resistenz gegen holzzerstörende und -verfärbende Organismen (Pilze) – Wenig dimensionsstabile Laubhölzer wie Buche können mit einer thermischen Behandlung technologisch aufgewertet werden.

Die Nanotechnologie bietet somit interessante Möglichkeiten, wirksame Effekte und Schutzfunktionen auf Holzoberflächen zu übertragen. Die grössten Potentiale werden in einer sinnvollen Kombination der Eigenschaften von Nanopartikeln und herkömmlichen Lack- und Beschichtungstechnologien gesehen [45-1]. Parallel zu den technischen Eigenschaften werden auch die potentiellen Risiken der Nanotechologie, insbesondere Umwelt- und Gesundheitswirkungen, intensiv untersucht [45-2]. d2 42 Thermisch behandeltes Holz Die Wärmebehandlung von Holz wird bereits seit etwa fünfzehn Jahren mit unterschiedlichen Verfahren betrieben. Bekannt ist sie unter dem Namen Thermoholz. Die jährlichen Produktionskapazitäten für wärmebehandeltes Holz übersteigen in Europa mittlerweile 200 000 m3. Auch in der Schweiz, in Österreich und Deutschland werden heute entsprechende Produkte sowohl für

Durch die Wärmevergütung verändern sich Holzmerkmale. Zu beachten sind: – Die Holzfestigkeiten werden verringert, die Steifigkeit nimmt aber etwas zu. Das Holz wird spröder. – Der Spaltwiderstand und die Querzugfestigkeit nehmen ab. Nagelungen müssen daher vorgebohrt werden, und beim Bearbeiten kommt es eher zum Ausreissen oder Splittern. – Die Flächenverklebung mit MUF- und RPF-Klebstoffen ist problemlos möglich, bei PUR muss die niedrigere Ausgleichsfeuchte des Thermoholzes beachtet werden. Keilzinkenverbindungen mit Kondensationsklebstoffen zeigen ein sprödes Bruchverhalten. – Es bilden sich saure korrosive Abbauprodukte. Beim Einsatz unter Feuchtebeanspruchung sind korrosionsbeständige Verbindungsmittel anzuwenden. – Deutlicher Geruch nach verbranntem Holz – Je nach Intensität der thermischen Zersetzung zeigt das Holz eine mittel- bis dunkelbraune Oberfläche. Dies kann gewünscht sein, aber auch eine weitere hellere Farbgebung einschränken.

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Neuere Studien (der Empa und der ETH Zürich) zu den Verwitterungseigenschaften und dem Verhalten gegenüber Oberflächenbehandlungen lassen sich wie folgt zusammenfassen: – Verwitterungserscheinungen wie Vergrauung, Oberflächenerosion und Risse treten bei Thermoholz wie bei unbehandelten Vergleichsproben auf, bei Thermoholz aber weniger rasch. – Der Befall durch Vergrauungs- oder «Schwärzepilze» tritt gegenüber unbehandelten Vergleichsproben zeitlich verzögert auf, ist aber nicht gänzlich verhindert. – Die Haltbarkeit konventioneller Oberflächenbehandlungen ist system- und produktspezifisch zu beurteilen. Wegen der geringen Ausgangsholzfeuchte können insbesondere bei wässrigen Systemen Applikationsprobleme auftreten. Positiv wirkt sich aus, dass die Beschichtungen wegen der geringeren Schwindund Quellbewegungen des wärmebehandelten Holzes mechanisch weniger beansprucht werden. Ergänzende Publikationen zum Thema Holzschutz siehe Literaturverzeichnis [40, 41, 42, 43, 44, 45].

d14 d14 Oberflächenbehandlung mit Lasuranstrich mittels ASS-Nano-Technologie

d15 Äussere Bekleidung mit thermisch behandeltem Holz

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Brandschutz

Holz als natürlich gewachsener Baustoff besteht weitgehend aus organischen Kohlenstoffverbindungen und ist damit brennbar. In den meisten Fällen ist dies nützlich – Holz brennt kontrolliert, um Energie, Wärme oder Licht zu erzeugen. Gerät ein Feuer ausser Kontrolle, kann es Personen gefährden und Schaden anrichten. Nach der Statistik ist jedes Gebäude im Durchschnitt einmal in 100 Jahren von einem Brand betroffen. Brandschutzvorschriften geben verbindliche Regeln für Baukonstruktionen, Bauteile und Baustoffe in Bauwerken vor. Diese Vorschriften widerspiegeln die unterschiedlichen Bautraditionen und gesetzlichen Grundlagen, aber auch die versicherungsbedingten Unterschiede zwischen den Ländern, in Deutschland und Österreich zudem zwischen den einzelnen Bundesländern. In der Schweiz hingegen erklärte das Interkantonale Organ «Technische Handelshemmnisse» im Jahr 2004 die Brandschutzvorschriften VKF 2003 mit der Brandschutznorm und den 18 Brandschutzrichtlinien per 1. Januar 2005 als für alle Kantone, also gesamtschweizerisch, verbindlich.

Schritt

Beschreibung der Aufgaben

Start Zielformulierung

Umschreiben des Projektes Festlegen des Raumprogramms Definieren der Nutzung

Vertragswerk für die Projektierung Bauherr – Planer

Aufgaben definieren Zuständigkeiten festlegen Nutzungsvereinbarung

Vorprojekt

Festlegen von Volumen, Gebäudeabständen, Geschosszahl, Materialisierung

Anfrage/Abklärung

Abklären der Brandschutzanforderungen, bei komplexen Objekten Voranfrage bei der Brandschutzbehörde

Projekt

Ausarbeiten des Projektes Erstellen des Brandschutzkonzepts

Baugesuch

Einreichen der Baugesuchsunterlagen und des Brandschutzkonzepts

Prüfung des Baugesuchs

Prüfung bezüglich Vollständigkeit und Normkonformität durch die Behörde

d3 10 Brandschutz in der Projektierung

Ausführungsplanung

Materialisierung Detaillierung (Brandschutz-) Nachweise

Die in Gesetzen, Normen und Vorschriften festgeschriebenen Brandschutzanforderungen sind in Entwurf und Planung, aber auch in Produktion, Montage und Nutzung lückenlos zu berücksichtigen. In Abbildung d16 sind die wichtigsten Schritte in der Projektierung schematisch erfasst. Parallel dazu ist in Stichworten beschrieben, wie diese Brandschutzmassnahmen umzusetzen sind. Die meisten dieser Aufgaben sind, unabhängig vom Brandschutz, ohnehin bei jedem Bauvorhaben notwendig. Je komplexer ein Bauprojekt ist, desto früher empfiehlt es sich, mit den Brandschutzbehörden und Brandschutzspezialisten in Kontakt zu treten.

d16

d3 20 Grundbegriffe Im baulichen Brandschutz sind insbesondere die zwei Begriffe Brandverhalten und Feuerwiderstand zu unterscheiden. Das Brandverhalten bezieht sich auf die Baustoffe, der Feuerwiderstand auf die Bauteile oder die Konstruktion.

d3 21 Brandverhalten Das Brandverhalten gibt Auskunft darüber, wie sich ein Baustoff im Brandfall verhält, insbesondere ob und wie leicht dieser entflammt und welche Eigenschaften er bezüglich der Rauchentwicklung aufweist. Für die Prüfung und Klassierung von Baustoffen bestehen verschiedene Systeme (Abb. d17 und d18). Für die Schweiz massgebend ist das System der Brandkennziffer (BKZ, siehe Abb. d17). Diese gibt Auskunft über das Brennverhalten (Brennbarkeitsgrad 1 bis 6) und das Qualmverhalten (Qualmgrad 1 bis 3) eines Baustoffs. Fichtenholz beispielsweise weist die Brandkennziffer BKZ 4.3 auf, zusammengesetzt aus dem Brennbarkeitsgrad 4 (mittelbrennbar) und dem Qualmgrad 3 (schwache Qualmbildung). Neben dem schweizerischen System der Brandkennziffer BKZ bestehen weitere Klassierungssysteme, beispielsweise nach den DIN-Normen [46] oder den EN-Normen [47], Abb. d18.

d16 Brandschutz im Planungsprozess

Brennbarkeitsgrad 3 leicht brennbar 4 mittel brennbar 5 schwer brennbar 6q quasi nicht brennbar 6 nicht brennbar

Qualmgrad 1 starke Qualmbildung 2 mittlere Qualmbildung 3 schwache Qualmbildung

Die Brandkennziffern BKZ einiger Materialien Holz (Fichte, Tanne) BKZ 4.3 Holzwerkstoffe wie OSB, Spanplatte, BKZ 4.3 Sperrholz Polystyrol-Hartschaumplatte* BKZ 5.1 Hartholz (Eiche) BKZ 5.3 BKZ 5.3 Parkett (Buche, Eiche, Esche)* Gipskartonplatte, Gipsfaserplatte* BKZ 6q.3 Mineralwolle* BKZ 6q.3 Stahl, Beton, Backstein, Glas BKZ 6.3

d3 22 Feuerwiderstand Feuerwiderstandskriterien Je nach Funktion und Lage müssen die Bauteile einen Feuerwiderstand erbringen, der sich, abgestimmt auf die geforderte Feuerwiderstandsdauer, aus einem oder mehreren Feuerwiderstandskriterien zusammensetzt. Die Bauteile können aus einem oder mehreren Baustoffen bestehen. Die relevanten Feuerwiderstandskriterien sind: R Tragwiderstand E Raumabschluss I Wärmedämmung (Isolation)

* Im Schweizerischen Brandschutzregister eingetragene Produkte d17

Brandverhalten A1, A2 kein Beitrag zum Brand B sehr begrenzter Beitrag zum Brand C D E F

begrenzter Beitrag zum Brand hinnehmbarer Beitrag zum Brand hinnehmbares Brandverhalten als Baustoff nicht zugelassen

Rauchentwicklung (s - smoke) s1 geringe Rauchentwicklung

Abtropfen (d - dropping) d0 kein brennendes Abtropfen

s2

mittlere Rauchentwicklung

d1

s3

starke Rauchentwicklung

d2

kurzzeitiges brennendes Abtropfen anhaltendes brennendes Abtropfen

d18

Die EN-Normen beispielsweise unterscheiden bezüglich des Brandverhaltens sechs verschiedene Baustoffklassen; dazu kommen Einteilungen bezüglich der Rauchentwicklung und des brennenden Abtropfens. Somit ergeben sich 39 verschiedene Euroklassen, nach denen Baustoffe klassiert werden können. Für Bodenbeläge gelten geringfügig andere Kriterien. Die meisten Holzwerkstoffe sowie Nadelholz fallen in die Euroklasse D-s2, d0 (hinnehmbarer Beitrag zum Brand, mittlere Rauchentwicklung, kein brennendes Abtropfen; Abb. d18). d17 Klassierung von Baustoffen nach der Schweizerischen Brandkennziffer BKZ

Da die Prüfverfahren und die Leistungskriterien der einzelnen Klassierungssysteme nicht vergleichbar sind, lassen sich die Klassierungen grundsätzlich nicht von einem System ins andere übersetzen. Ein Vergleich ist einzig bei nicht brennbaren Baustoffen möglich: Die Euroklasse A1 lässt sich mit der schweizerischen BKZ 6.3 vergleichen, und die Euroklasse A2-s1, d0 entspricht weitgehend der schweizerischen BKZ 6q.3. Es ist davon auszugehen, dass in den nächsten Jahren die europäische Klassierung die verschiedenen nationalen Klassierungssysteme ablösen wird.

Die Kriterien E und I zusammen stehen für die Brandabschnittsbildung. Somit gilt: R tragend, nicht brandabschnittsbildend (Feuereinwirkung von mehreren Seiten) EI nichttragend, brandabschnittsbildend (Feuereinwirkung von einer Seite) REI tragend, brandabschnittsbildend (Feuereinwirkung von einer Seite) Feuerwiderstandsklassierung Wie die Klassierung von Baustoffen nach dem Brandverhalten erfolgt auch die Klassierung von Bauteilen nach dem Feuerwiderstand national teilweise noch unterschiedlich. Es existieren jedoch europäische Normen, nach denen zumindest die Prüfung der Bauteile europäisch vereinheitlicht ist. Bei der Feuerwiderstandsklassierung spielt das Brandverhalten grundsätzlich keine Rolle. Nach den Schweizerischen Brandschutzvorschriften VKF 2003 [48] ist jedoch der Einsatz brennbarer Bau-

d18 Klassierung von Baustoffen nach EN 13501 [47]

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d3

Brandschutz

stoffe in Bauteilen mit Feuerwiderstand eingeschränkt. Angezeigt wird dies mit dem Ausdruck «(nbb)». Der Einsatz von Holz ist nach den aktuellen Brandschutzvorschriften vor allem in den Feuerwiderstandsklassen 30 und 60 Minuten interessant. In Abbildung d19 ist ersichtlich, wie diese in Holz auszuführen sind. Die deutsche Klassierung nach den DIN-Normen [46] erfolgt über die Bauteilart, wobei F für tragende und brandabschnittsbildende Wände, Decken, Stützen usw. steht, T für Türen, G für Verglasungselemente usw. Die Bezeichnung schliesst mit der Angabe der zu verwendenden Baustoffklassen (A, B oder eine Kombination davon), über welche die Verwendung brennbarer Baustoffe in feuerwiderstandsfähigen Bauteilen eingeschränkt werden kann. Eine

tragende, brandabschnittsbildende Wand F 90-A beispielsweise darf keine brennbaren Anteile aufweisen. Fortschritte in Forschung und Entwicklung ermöglichen es zunehmend, den Feuerwiderstand rechnerisch zu bestimmen. Damit lassen sich im Vergleich zu Brandprüfungen Kosten einsparen. Ein Berechnungsverfahren zur Bestimmung des Feuerwiderstands hinsichtlich der Tragfähigkeit und der Brandabschnittsbildung von Holzbauteilen ist in EN 1995-1-2 [49] enthalten.

Holzanwendung in den verschiedenen Feuerwiderstandsklassen Feuerwiderstandsklasse R 30 EI 30 REI 30

R 30 (nbb) EI 30 (nbb) REI 30 (nbb)

Vollquerschnitt

Zusammengesetzter Querschnitt

30'

30'

30'

30'

Bemerkungen

Beidseitig nicht brennbare Bekleidung mit 30 Minuten Feuerwiderstand

Brennbare Dämmung mit einer Bekleidung mit 30 Minuten Feuerwiderstand abgedeckt

R 60 EI 60 REI 60 30'

30'

R 60 / EI 30 (nbb) EI 60 / EI 30 (nbb) REI 60 / EI 30 (nbb)

Beidseitig nicht brennbare Bekleidung 30' 60' mit 30 Minuten Feuerwiderstand; Hohlräume mit zweilagiger Verkleidung mit 60 Minuten Feuerwiderstand abgedeckt. 60' 30' Dämmung mindestens BKZ 6q.3

30'

30'

R 60 (nbb) EI 60 (nbb) REI 60 (nbb)

Keine brennbaren Baustoffe

d19 Vollholz Baustoff brennbar Baustoff nicht brennbar Beton Dämmstoff brennbar Dämmstoff nicht brennbar brandschutztechnisch wirksam

d19 Holzanwendung in den verschiedenen Feuerwiderstandsklassen nach den Schweizerischen Brandschutzvorschriften VKF 2003 [48]

d3 30 Anforderungen

Tragwerk d3 31

Selbst wenn bei den Prüf- und Klassierungsnormen für Baustoffe und Bauteile eine europäische Vereinheitlichung absehbar ist, wird die Anwendung der klassierten Produkte in den einzelnen Ländern unterschiedlich bleiben. Denn die Formulierung der Anforderungen an den Brandschutz hängt stets von der jeweiligen Gesetzgebung und von regionalen Gegebenheiten ab, wie zum Beispiel der Zugänglichkeit der Gebiete, der Bautradition oder von Organisation und Einsatzfähigkeit der örtlichen Feuerwehren. In Deutschland sind die Anforderungen an den Brandschutz bei Gebäuden in den einzelnen Landesbauordnungen festgehalten. Diese übernehmen mehr oder weniger deutlich die Vorgaben der Musterbauordnung (MBO) [50], die den Einsatz der Holzbauweise bis zur Gebäudeklasse 4 vorsieht – das heisst in Gebäuden, die eine Fussbodenhöhe des obersten Geschosses von bis zu 13 Metern und Nutzungseinheiten von bis zu 400 m2 aufweisen. Wie solche Holzbauten der Gebäudeklasse 4 aus brandschutztechnischer Sicht zu gestalten sind, ist in der Muster-Holzbaurichtlinie (M-HFHHolzR) [51] beschrieben. Diese hält fest, dass die Bauteile einen Feuerwiderstand von mindestens 60 Minuten aufweisen müssen und während 60 Minuten nicht entflammen dürfen. Bei Vorlage von Brandschutzkonzepten mit geeigneten Kompensationsmassnahmen sind Abweichungen möglich. Die Schrift Informationsdienst Holz-Spezial «Brandschutzkonzepte für mehrgeschossige Gebäude und Aufstockungen in Holzbauweise» [52] zeigt Möglichkeiten dazu. In der Schweiz gelten in allen Kantonen die Schweizerischen Brandschutzvorschriften VKF 2003. Nachfolgend sind die wichtigsten Brandschutzanforderungen, die daraus hervorgehen und bei Holzbauten berücksichtigt werden müssen, aufgeführt. Diese weichen – wie oben begründet – von den Bestimmungen in anderen Ländern ab. Die nachstehend aufgeführten konkreten Detailanforderungen gelten deshalb nur in der Schweiz – die Methodik und die zu berücksichtigenden Punkte lassen sich aber auch auf die benachbarten Länder übertragen. Im Zusammenhang mit dem Holzeinsatz im Bauwesen sind Brandschutzanforderungen insbesondere bezüglich des Tragwerks, der Brandabschnitte, der Schutzabstände und der «Verwendung brennbarer Baustoffe» zu beachten. Weiter bestehen Bestimmungen im Bereich von technischen Anlagen. In jedem Fall und unabhängig

– Tragende Decken und Wände – Tragende lineare Bauteile – Stabilisierende Bauteile – Verbindungen Brandabschnitte d3 31

Feuerwiderstand der brandabschnittsbildenden Bauteile (Feuerwiderstandskriterium EI) – Decken, Wände – Türen, Abschlüsse – Abschottungen

Schutzabstände d3 32

Abstände zu Nachbargebäuden

Verwendung brennbarer Baustoffe d3 33

Brandverhalten der Oberflächen, Dämm- und Zwischenschichten bei: – Aussenwänden – Innenwänden, Decken, Böden – Dächern – Rohrleitungen und -isolationen

Technische Anlagen d3 34

Sicherheitsabstände und Feuerwiderstand in der Umgebung von: – Heizungen – Cheminées – Abgasanlagen – Lüftungskanälen Haustechnikanlagen – Installation – Leitungsführung

Flucht- und Rettungswege d3 35

Abmessungen und Anordnungen von: – Fluchtweglängen – Fluchtwegbreiten – Korridoren – Treppenanlagen

d20

von der Bauweise sind die Anforderungen an die Flucht- und Rettungswege einzuhalten (siehe Abb. d20). d3 31 Tragwerk und Brandabschnitte Brandschutztechnisch werden alle jene Bauteile eines Gebäudes als Tragwerk verstanden, die zur Lastaufnahme, zur Lastableitung und zur Stabilisierung notwendig sind. Im Holzbau sind dies je nach Tragsystem lineare oder flächige Bauteile sowie die dazu gehörigen Verbindungen. Tragwerke sind so zu bemessen, dass sie dem Feuer während einer bestimmten Zeit standhalten. Diese Feuerwiderstandsdauer (unterschiedlich je nach gewähltem Brandschutzkonzept) ist den Brandschutzvorschriften zu entnehmen und hängt insbesondere von der Anzahl der Stockwerke und der Nutzung eines Gebäudes ab. Das Ziel der Brandabschnittsbildung ist es, einen möglichen Brand räumlich zu begrenzen, die Brandbekämpfung zu erleichtern und den Schaden zu begrenzen.

d20 Die für den Holzbau wichtigsten Kriterien des baulichen Brandschutzes und die daraus entstehenden Anforderungen im Überblick: Tragwerk und Brandabschnitte (d3 31); Schutzabstände (d3 32); Verwendung brennbarer Baustoffe (d3 33); technische Anlagen (d3 34); Flucht- und Rettungswege (d3 35)

300

Tragwiderstand im Brandfall (Feuerwiderstandskriterium R)

301

d3

Brandschutz

In Brandabschnitte abzutrennen sind insbesondere: – Einzelne Geschosse – Unterschiedliche Nutzungen – Aneinander gebaute und ausgedehnte Bauten und Anlagen – Korridore und Treppenanlagen, die als Fluchtwege dienen – Vertikalverbindungen über mehrere Geschosse (wie etwa Aufzugsschächte, Installationskanäle) – Technische Räume Brandabschnitte werden durch brandabschnittsbildende Bauteile – dies sind insbesondere Decken und Wände – voneinander abgetrennt. Öffnungen in brandabschnittsbildenden Bauteilen sind mit feuerwiderstandsfähigen Abschlüssen zu versehen und Durchdringungen feuerfest abzuschotten. Der Feuerwiderstand, den die brandabschnittsbildenden Bauteile aufweisen müssen (unterschiedlich je nach gewähltem Brandschutzkonzept), ist den Brandschutzvorschriften zu entnehmen und hängt insbesondere von der Anzahl der Stockwerke und der Nutzung eines Gebäudes ab. Gemäss den Schweizerischen Brandschutzvorschriften VKF 2003 [48] können die Schutzziele hinsichtlich des Tragwerkes und der Brandabschnitte mit verschiedenen Konzepten erreicht werden: Standardkonzepte – Bauliches Standardkonzept – Sprinkler-Standardkonzept Objektbezogenes Konzept (Ausnahme)

bäuden ein Feuerwiderstand REI 60. In fünf- und sechsgeschossigen Gebäuden müssen die Bauteile einen Feuerwiderstand von 60 Minuten aufweisen, und sie müssen mit einer nicht brennbaren Bekleidung (in den schweizerischen Brandschutzvorschriften wird der Begriff Verkleidungen verwendet, ansonsten ist der europäische Begriff Bekleidung üblich) mit mindestens 30 Minuten Feuerwiderstand versehen sein (Feuerwiderstandsklasse REI 60 / EI 30 (nbb)). Für spezielle Nutzungen, wie zum Beispiel Industrie- und Gewerbebauten mit hoher Brandbelastung, Krankenhäuser, Hotels oder Verkaufsgeschäfte, gelten strengere Bestimmungen. Sprinkler-Standardkonzept Im Sprinkler-Standardkonzept können Sprinkler, sofern sie nicht nutzungsbedingt bereits erforderlich sind, bei der Festlegung des Feuerwiderstands des Tragwerkes und der Brandabschnitte für bestimmte Nutzungen berücksichtigt werden. Die Reduktion des Feuerwiderstands gegenüber dem baulichen Standardkonzept beträgt bis zu 30 Minuten oder es kann auf die nichtbrennbare Bekleidung der Holzbauteile verzichtet werden. Daraus ergeben sich gegenüber dem rein baulichen Brandschutzkonzept auch wirtschaftlich durchaus interessante Alternativen.

Standardkonzepte Im Normalfall werden die Schutzziele über Standardkonzepte erreicht, die in den Vorschriften vorgegeben sind. Sie äussern sich in Feuerwiderstandsanforderungen an das Tragwerk und die Brandabschnitte. Die Schweizerischen Brandschutzvorschriften 2003 [48] sehen zwei verschiedene Standardkonzepte vor: ein bauliches Standardkonzept und ein Sprinkler-Standardkonzept. Bauliches Standardkonzept Im baulichen Konzept ist für die Nutzungen Wohnen, Büro und Schule die Erstellung von Tragwerken und brandabschnittsbildenden Bauteilen in Holzbauweise in bis zu sechsgeschossigen Gebäuden möglich. In Gebäuden mit bis zu drei Geschossen gilt im Allgemeinen ein Feuerwiderstand REI 30, in viergeschossigen Ge-

Einfamilienhäuser Tragwerk, Brandabschnitte, Treppenhaus:

keine Anforderungen

Holzbau

Ausnahme: Brandmauer bei Reiheneinfamilienhäusern

REI 90

Holzbau

d21 d21 bis d27 Anforderungen an Tragwerke und Brandabschnitte gemäss den Schweizerischen Brandschutzvorschriften VKF 2003 [48]: d21 Einfamilienhäuser d22 Bauten mit bis zu 3 Geschossen – bauliches Standardkonzept für Wohnen, Büro, Schule d23 Bauten mit 4 Geschossen – bauliches Standardkonzept für Wohnen, Büro, Schule d24 Bauten mit 4 Geschossen – Sprinkler-Standardkonzept für Wohnen, Büro, Schule d25 Bauten mit 5 und 6 Geschossen – bauliches Standardkonzept für Wohnen, Büro, Schule

Bauten mit bis zu 3 Geschossen

Bauten mit 5 und 6 Geschossen

Bauliches Standardkonzept für Wohnen, Büro, Schule: Tragwerk R 30 Holzbau Brandabschnitte EI 30 Holzbau Treppenhaus REI 60 / EI 30 (nbb) Holzbau nbb verkleidet

Bauliches Standardkonzept für Wohnen, Büro, Schule: Tragwerk R 60 / EI 30 (nbb) Holzbau nicht brennbar verkleidet Brandabschnitte EI 60 / EI 30 (nbb) Holzbau nicht brennbar verkleidet Treppenhaus REI 60 (nbb) kein Holzbau Begleitung durch Fachingenieur, Brandschutzkonzept, Qualitätssicherungssystem

d22

d25

Bauten mit 4 Geschossen

Bauten mit 5 und 6 Geschossen

Bauliches Standardkonzept für Wohnen, Büro, Schule: Tragwerk R 60 Holzbau Brandabschnitte EI 60 Holzbau Treppenhaus REI 60 (nbb) kein Holzbau

Sprinkler-Standardkonzept für Wohnen, Büro, Schule: Tragwerk R 60 Holzbau Brandabschnitte EI 60 Holzbau Treppenhaus REI 60 (nbb) kein Holzbau Begleitung durch Fachingenieur, Brandschutzkonzept, Qualitätssicherungssystem

d23

d26

Bauten mit 4 Geschossen

Bauten mit objektbezogenen Konzepten

Sprinkler-Standardkonzept für Wohnen, Büro, Schule: Tragwerk R 30 Holzbau Brandabschnitte EI 30 Holzbau Treppenhaus REI 60 (nbb) kein Holzbau

Objektbezogenes Konzept (Ausnahme), z.B. für Alterszentrum mit Pflegeabteilung Rahmenbedingungen in den Brandschutzvorschriften: d27

d24 d26 Bauten mit 5 und 6 Geschossen – Sprinkler-Standardkonzept für Wohnen, Büro, Schule d27 Bauten mit objektbezogenen Konzepten

302

303

– An die Stelle der Massnahmen gemäss den Standardkonzepten können Alternativen treten. – Die Schutzziele müssen gleichwertig sein. – Die Gleichwertigkeit mit den Schutzzielen der Standardkonzepte muss nachgewiesen werden.

d3

Brandschutz

Objektbezogene Konzepte Objektbezogene Konzepte enthalten aufeinander abgestimmte Massnahmen, die an die Stelle der vorgeschriebenen Standardanforderungen treten können. Durch objektbezogene Brandschutzkonzepte lassen sich die baulichen, technischen und organisatorischen Brandschutzmassnahmen den objektspezifischen Randbedingungen und Nutzungsanforderungen optimal anpassen. Die Massnahmen müssen den Standardanforderungen gleichwertig entsprechen, und sie sind den Behörden zur Bewilligung vorzulegen. Es empfiehlt sich, für das Erarbeiten objektbezogener Brandschutzkonzepte Spezialisten beizuziehen und frühzeitig mit der Brandschutzbehörde die Rahmenbedingungen festzulegen. In den Abbildungen d21 bis d27 sind Beispiele von Bauten, gegliedert nach Nutzung, Konzept und Anforderung zusammengestellt. d3 32 Schutzabstände Neben den baurechtlich verlangten Abständen gilt es aus Gründen des Brandschutzes, zwischen Gebäuden einen ausreichenden Schutzabstand einzuhalten (Abb. d28). Wird dieser unterschritten, sind an den einander gegenüberliegenden Wänden (eventuell auch Ecken und Dachuntersichten) Ersatzmassnahmen zu treffen. Ersatzmassnahmen können beispielsweise eine feuerwiderstandsfähige Ausführung der Aussenwand sein, auch Massnahmen zur Verhinderung der Brandausbreitung auf brennbaren Flächen und der Einsatz feuerwiderstandsfähiger Abschlüsse bei Fenstern oder

Türen. Die bei ungenügenden Schutzabständen zu treffenden Massnahmen sind mit der Brandschutzbehörde abzusprechen. d3 33 Verwendung brennbarer Baustoffe Gemäss den Schweizerischen Brandschutzvorschriften dürfen brennbare Baustoffe dann verwendet werden, wenn sie nicht zu einer unzulässigen Gefahrenerhöhung führen. Ausschlaggebend für ihre Verwendung ist die Einteilung der Baustoffe nach dem Brandverhalten (Brandkennziffer BKZ oder Euroklasse, Abb. d17 und d18). Welche Anforderung bezüglich des Brandverhaltens an welche Bauteilschicht gilt, ist in der Richtlinie «Verwendung brennbarer Baustoffe» der Brandschutzvorschriften [48] festgelegt. Die Anforderungen sind hauptsächlich von der Nutzung, der Geschosszahl und der Personenbelegung abhängig. In der Planung und Ausführung von Holzbauten sind Anforderungen hinsichtlich des Brandverhaltens vor allem bei folgenden Bauteilschichten zu berücksichtigen: – Wand- und Deckenbekleidungen – Aussenbekleidung – Bodenbeläge – Dämmschichten Ausser in Fluchtwegen (Korridore und Treppenhäuser) ist bei Wohn-, Büro- und Schulbauten der Einsatz von Holz- und Holzwerkstoffen in den oben genannten Schichten bis zur Hochhausgrenze weitgehend möglich. Die wichtigsten Ausnahmen davon sind:

Allgemein >1 m

>1 m ≤1 m

1m

≤1 m

1m

5m

>1 m ≤1 m

1m

7.5 m

Einfamilienhäuser

>1 m ≤1 m

1m

4m

10 m

>1 m 1m

≤1 m

>1 m 1m

≤1 m

6m

7m

d28 d28 Schutzabstände aus Gründen des Brandschutzes gemäss den Schweizerischen Brandschutzvorschriften VKF 2003 [48]

nicht brennbare Aussenbekleidung brennbare Aussenbekleidung

jeweiligen Anlagen festgehalten. Bestimmungen bezüglich feuerwiderstandsfähiger Ausführung und Abständen zu brennbaren Materialien gelten auch für Lüftungskanäle.

d29

– In Gebäude mit Holztragwerken und vier und mehr Geschossen müssen nicht brennbare Dämmstoffe eingebaut werden. – Äussere Bekleidungen aus Holz an Gebäuden mit vier und mehr Geschossen setzen das ausdrückliche Einverständnis der Brandschutzbehörde voraus. Sie dürfen die Brandausbreitung über mehrere Geschosse nicht begünstigen. Dazu sind entsprechende konstruktive Massnahmen zu treffen, wie beispielsweise geschossweise Abschottungen der Hinterlüftung, das Unterbrechen der Fassade mit Schürzen oder eine feuerwiderstandsfähige Ausführung der Aussenwände (Anwendungsbeispiel Abb. d29). d3 34 Technische Anlagen Haustechnische Anlagen wie Heizungen und Cheminées sowie die zugehörigen Abgasanlagen sind bei Planung und Einbau besonders zu beachten.

d3 35 Flucht- und Rettungswege Flucht- und Rettungswege müssen den Gebäudenutzern im Brandfall einen sicheren Weg von einer beliebigen Stelle im Gebäude ins Freie ermöglichen. Sie dienen zudem den Lösch- und Rettungskräften als Einsatzweg. Sie sind immer frei zu halten; es dürfen sich weder Mobiliar noch Waren, die im Brandfall zur Brandlast werden oder den Zugang behindern, in Flucht- und Rettungswegen befinden. Die Anzahl, die maximale Länge und die erforderlichen Breiten der Flucht- und Rettungswege sind in den Brandschutzvorschriften festgelegt. Wand- und Deckenbekleidungen in Flucht- und Rettungswegen haben aus nicht brennbaren Materialien zu bestehen. Je nach Nutzung und Geschosszahl des Gebäudes können bei den Bodenbelägen brennbare Baustoffe zur Anwendung kommen. Korridore und Treppenhäuser, die als Fluchtwege dienen, sind als Brandabschnitte zu erstellen. Korridorwände und -decken können in Holzbauten grundsätzlich in brennbarer Bauweise konstruiert sein, sie müssen jedoch korridorseitig eine nicht brennbare Bekleidung aufweisen. In Holzbauten mit bis zu drei Geschossen kann auch das Treppenhaus in Holzbauweise konstruiert sein; es muss in diesen Fällen einen Feuerwiderstand von REI 60 / EI 30 (nbb) aufweisen. Das heisst, die Bauteile sind beidseitig nicht brennbar zu bekleiden, und sie dürfen keine brennbaren Dämmungen enthalten. In Bauten mit mehr als drei Geschossen ist ein Treppenhaus in nicht brennbarer Bauweise erforderlich.

Abgasanlagen müssen beispielsweise einen eigenen (inhärenten) Feuerwiderstand aufweisen oder aber in feuerwiderstandsfähige Schächte eingebaut werden (Abb. d32). Für Einfamilienhäuser beträgt die Anforderung an den Feuerwiderstand der Abgasanlage oder des Schachts EI 30 (nbb); bei Mehrfamilienhäusern EI 60 (nbb). Ein grundlegender Punkt ist die Einhaltung der Mindestabstände (Sicherheitsabstände) von brennbaren Baustoffen zu Heizaggregaten und Abgasanlagen. Diese sind in den Zulassungen der d29 Mehrgeschossige Fassadenverkleidung aus Holz mit geschossweiser Abschottung zur Verhinderung der Brandausbreitung

304

305

Brandschutz

d3 40 Konstruktion d3 41 Bauteile Für die Konstruktion von Bauteilen mit Feuerwiderstandsanforderungen stehen grundsätzlich zwei verschiedene Methoden zur Verfügung. Die zwei Konstruktionsarten sind in Abbildung d30 dargestellt. Der geforderte Feuerwiderstand kann durch die Verwendung von Bekleidungen mit Brandschutzfunktion (Bezeichnung nach den Schweizerischen Brandschutzvorschriften: EI xx; Bezeichnung nach den EN-Normen: K xx) erbracht werden. Dies hat den Vorteil, dass die innen liegenden Schichten wie Dämmungen oder tragende Stützen, Balken und Rippen nicht entflammen und deshalb an sie keine weiteren Feuerwiderstandsanforderungen bestehen. Anstelle der Verwendung von Bekleidungen mit Brandschutzfunktion kann der Feuerwiderstand durch die gesamte Bauteilkonstruktion erbracht werden. Die innen liegenden Schichten tragen so ebenfalls zum Feuerwiderstand bei. Sie müssen bestimmten Anforderungen hinsichtlich Schichtdicke und Materialeigenschaften genügen. Solche Konstruktionen sind häufig wirtschaftlicher als Aufbauten, bei denen der Feuerwiderstand einzig durch Bekleidungen mit Brandschutzfunktion erbracht wird. Feuerwiderstandsfähige Bauteile aus Holz sind in der Literatur beschrieben, beispielsweise in der «Lignum-Dokumentation Brandschutz» [29]. Der Feuerwiderstand kann nach anerkannten Berechnungsverfahren auch rechnerisch ermittelt werden.

d3 42 Anschlüsse Im Verantwortungsbereich des Planers liegt die brandschutztechnisch korrekte Konstruktion der Anschlüsse, beispielsweise der Auflager für brandabschnittsbildende Decken oder der Anschlüsse brandabschnittsbildender Wände an die Dachkonstruktion. Im Anschlussbereich sind die gleichen Kriterien zu erfüllen, wie sie für die anschliessenden Bauteile nachzuweisen sind – der Tragwiderstand (R) und die Brandabschnittsbildung (EI). Mit geeigneten Massnahmen ist zu gewährleisten, dass während der geforderten Zeitdauer das Feuer nicht in einen anderen Brandabschnitt übertritt und die Tragfähigkeit von Auflagern bestehen bleibt. Schematische Anschlüsse sind in Abbildung d31 ersichtlich.

a

b R

R

EI

d3

R

EI EI

REI

b

EI

c

a

R

REI

d30

d31

d30 Brandschutztechnische Konstruktion von Holzbauteilen. Schematische Darstellung: a) Der Feuerwiderstand wird durch Bekleidungen mit Brandschutzfunktion erbracht b) Der Feuerwiderstand wird durch den gesamten Bauteilaufbau erbracht

d31 Bei der Konstruktion von Anschlüssen sind die Kriterien R (Tragwiderstand) und EI (Brandabschnittsbildung) zu berücksichtigen (Auswahl, schematische Darstellung) a Anschluss R, Sekundärträger an Primärträger (Tragwiderstand) b Anschluss EI (Brandabschnittsbildung) c Anschluss REI, Deckenauflager beim Anschluss Decke-Aussenwand (Tragwiderstand und Brandabschnittsbildung)

Bekleidung mit Brandschutzfunktion Bauteilschicht ohne Feuerwiderstand Bauteilschicht mit Feuerwiderstand

3 2

1

4

4

x

x

d32

d3 43 Installationen, Haustechnik Besonders mehrgeschossige Bauten stellen höhere Ansprüche an Planung, Fertigung und Montage von Installationen und haustechnischen Anlagen. Die vertikale Führung der Haustechnik über die Geschosse erfolgt in Kanälen, die als separate Brandabschnitte zu planen sind. Bei der horizontalen Verteilung sind Leitungsführungen innerhalb von brandabschnittsbildenden Decken und Wänden zu vermeiden. Gute Konzepte beruhen darauf, dass für die Leitungsführung Vorsatzschalen oder heruntergehängte Deckensysteme vorgesehen sind, die brandschutztechnisch nicht berücksichtigt werden müssen (Abb. d33). Diese Aspekte sind in Zusammenhang mit der Haustechnik zu klären und mit Vorteil in einem Installationskonzept festzuhalten.

d3 44 Qualitätssicherung Die meisten Länder Europas haben aufgrund technologischer Fortschritte und intensiver Bemühungen in Forschung und Entwicklung die aktuelle Brandschutzgesetzgebung den Möglichkeiten des Baustoffs Holz angepasst. So sind in vielen Nutzungen mehrgeschossige, grossvolumige Bauten aus Holz unter Berücksichtigung einer hohen Brandsicherheit möglich geworden. Dank den Ausbildungsprogrammen der Holzförderung und der Brandschutzbehörden und dank den Hilfsmitteln in Form von Informations-, Planungs- und Berechnungsgrundlagen für Behörden, Planer und Anwender kann die Qualität von Holzbauten verlässlich beurteilt werden. Auch stehen umfangreiche Unterlagen zu Ablauf und Kontrolle der verschiedenen Prozesse in Planung, Herstellung und Nutzung zur Verfügung. Diese sind im Kapitel a3 40 «Qualitätssicherung» oder in der Publikation [12] beschrieben. Ergänzende und weiterführende Publikationen zum Thema Brandschutz und Holzbau siehe Literaturverzeichnis [12, 29, 30, 31, 32, 46, 47, 48, 49 50, 51, 52].

REI

REI

REI

REI d33 d32 Sicherheitsabstände (Auszug), die in der Planung und Ausführung berücksichtigt werden müssen: Abgasanlage in Schacht (links) und Abgasanlage mit Feuerwiderstand (rechts) 1 Abgasanlage mit Feuerwiderstand 2 Abgasanlage ohne Feuerwiderstand 3 Ummauerung oder Schacht, EI 30 (nbb) oder EI 60 (nbb) 4 Ausrollung

d34 x = Sicherheitsabstand bei Abgasanlagen – Regelung gemäss Brandschutzvorschriften VKF 2003 [48]: Beträgt der erforderliche Abstand zu brennbarem Material gemäss Zulassung der Abgasanlage 50 mm oder weniger, dürfen Deckenverkleidung, Bodenbelag und Sockelleiste direkt an die Abgasanlage oder den Schacht geführt werden.

306

d33 Horizontale Verteilung der Haustechnik im Zwischenraum zwischen brandschutztechnisch wirksamer Decke und abgehängter, brandschutztechnisch nicht wirksamer Deckenbekleidung

307

d34 Anwendungsbeispiel (Vor der Montage der Deckenbekleidung gemäss Abbildung d33) .

Der neue Holzbau

Bereits in den 1930er Jahren notierte Konrad Wachsmann in der Einleitung zu seinem damals wegweisenden Buch «Holzhausbau: Technik und Gestaltung» [53]: «Maschinen in der Fabrik produzieren heute das Holzhaus, nicht der Handwerksbetrieb. Die alte, hochentwickelte Handwerkskunst geht in die moderne Maschinentechnik über. Hier findet sie neue Anwendungen, neue Gestaltungen.» Wachsmanns Worte beruhten auf Taten, die zur damaligen Zeit äusserst fortschrittlich waren. Er war der Architekt für das Landhaus von Albert Einstein in Caputh bei Potsdam, das auch heute noch steht. Er plante und baute unter anderem ein grosses Kinderheim bei Spremberg und die Bauten des Erdwissenschaftlichen Instituts in Ratibor sowie das Bürogebäude der B.V.G. Berlin. Diese Bauten bestanden alle aus Holz – aber im Unterschied zur landläufigen, rustikalen Bauweise verwirklichte Wachsmann Architektur mit Holz nach den Grundsätzen des Bauhauses. Gleichzeitig mit der Suche nach neuen Bauformen vergass er nicht, die bewährten Grundsätze für dauerhafte Holzbauten beizubehalten: vorspringende Schutzdächer, genügend grosse Sockel, deckende Anstriche auf besonders exponierte und empfindliche Bauteile, wie Fenster, Türen oder Fensterladen. Wachsmann war nicht der Einzige, der damals neue Wege für den Holzbau beschritten hat. Dies taten auch andere, wie der Gründer des Bauhauses Walter Gropius oder in der Schweiz der Architekt und Publizist Paul Artaria. Wachsmann verfolgte indessen früh in aller Konsequenz den Weg der Vorfertigung und Industrialisierung des Bauens. Seine Bauten wirken heute noch frisch und vorbildlich. Im Gegensatz zu dem, was noch während der 1980er Jahre gängige Meinung war, nimmt der Holzbau heute erneut eine Vorreiterposition ein, gilt mehr denn je als die zeitgemässe und zukunftsträchtige Bauweise. Dabei kommen jene modernen Ausdrucksmittel für Formen, Materialeinsatz und auch Oberflächen zum Zuge, die dem heutigen Holzhausbau sein markantes und eigenständiges Image verschaffen. Die von Wachsmann beschworenen rationellen Planungs- und Fertigungsmethoden, verbunden mit einer Standardisierung von Konstruktions und Ausführungsdetails, sind heute Realität, bringen Kosten- und Qualitätsvorteile.

Die Grundlagen des modernen Holzbaus lassen sich auf drei wesentliche Elemente zurückführen: – Eine systematisch auf praktischen Nutzen ausgerichtete Forschung und Entwicklung – Die für neue Entwicklungen offenen Unternehmungen der Holzbranche und die mit ihnen verbundenen Zulieferer – Für neue Ideen offene Bauherrschaften und Architekten, letztere gestützt durch Holzbauingenieure, Holzbauunternehmer und weitere gut ausgebildete Fachleuten Zu diesen technischen Errungenschaften kommt das Wissen darum, dass Holz vorbildlich die ökologische und nachhaltige Kreislaufwirtschaft verwirklicht. Grundlage für jede Holznutzung ist der Wald. Im Wald beginnt ein Prozess, der von der nachhaltigen Bewirtschaftung über die Ernte des Rohstoffes Holz zu Verarbeitung und Nutzung seiner Produkte bis hin zur Rückführung einen Kreislauf und Lebenszyklus bildet, der einmalig und beispielhaft ist. Alle Stationen dieses Prozesses sind untrennbar mit den Bedingungen der nachhaltigen Entwicklung verbunden. Diese Stationen haben viel mit Ökologie, mit Ökonomie und Sozialem, aber auch mit Werterhaltung und gesellschaftlichen Werten zu tun. Die Holzbauteile lassen sich nach ihrer Nutzung stofflich weiter verwenden. Diese Form der Kaskadennutzung sollte so lange betrieben werden, bis eine stoffliche Nutzung nicht mehr sinnvoll scheint. Erst dann ist die energetische Nutzung sinnvoll vertretbar. Das dabei frei werdende CO2 wird vom nachwachsenden Wald wieder aufgenommen, der Kreislauf schliesst sich. Der Holzkreislauf kennt fünf Stationen: Wald, Holz, Konstruktion, Nutzung und Recycling. Dieses Fachbuch behandelt daraus die Schnittstellen zwischen Holz, Konstruktion und Nutzung und zeigt, wie Holz beim zeitgemässen Bauen erfolgreich anzuwenden ist. Holz wird so zum faszinierenden Begleiter für Bauschaffende und ganz besonders für die Bewohner und Nutzer von Holzbauten. Ihnen und der Umwelt sollen letztlich die erfreuliche Entwicklung im Holzbau und die Werterhaltung des Waldes zugute kommen. Der Holzbau ist heute eine der effizientesten Bauweisen, er hat sich seinen gebührenden Platz in der modernen Bauwelt zurückerobert – eine Stellung, die er hoffentlich auch in Zukunft beibehalten und noch weiter ausbauen wird.

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Anhang Zuständigkeiten, Hinweise

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Zuständigkeiten, Hinweise

Zuständigkeiten, Hinweise Das vorliegende Buch bezieht sich thematisch auf Tragkonstruktion, Gebäudehülle und Ausbau von Bauten unter Einbezug der Fragen zu Funktionen und Schutzbestimmungen. Die hier vorgestellten Grundlagen helfen Planenden und Ausführenden zum besseren Verständnis der Wirkungsweise einer Tragkonstruktion mit Holz und geben konkrete Hinweise darauf, wie die Tragkonstruktion mit dem Schichtaufbau korrekt zu ergänzen ist.

e1 Zitierte Literatur, Fachstellen 1 Winter, W., TU Wien 2 Steurer, A., 2006: Entwicklungen im Ingenieurholzbau, Birkhäuser, Basel, Boston, Berlin 3 ETH Zürich, Eidgenössische Technische Hochschule, Zürich, CH, Institut für Baustatik und Konstruktion: Entwicklung von einem modulartigen Holzbausystem 4 Rauch-Schwegler T., (Hrsg.), 2005: Nachhaltig handeln, h.e.p. Verlag AG, Bern, CH 5 Informationsdienst Holz, 2001: Holz Rohstoff der Zukunft, Deutsche Gesellschaft für Holzforschung e.V., München/Holzabsatzfonds, Bonn, D

Das Bauen mit Holz unterliegt Gesetzen, Vorschriften und Normen; sie sind im Buch berücksichtigt und vereinzelt auch direkt zitiert. Grundsätzlich geht es darum, den allgemein gültigen Stand der Technik und entsprechende Konstruktionen darzustellen. Im Anhang sind die wichtigsten Normen, bezogen auf die Länder Deutschland und Schweiz, aufgelistet. Die Texte und Hinweise, aber auch Zeichnungen, Abbildungen und Tabellen sind systembezogen dargestellt und beziehen sich nicht auf einzelne Objekte. Sie ersetzen nicht die für jede einzelne Bauaufgabe notwendigen qualifizierten Beratungen, Berechnungen und Nachweise. Diese müssen deshalb für das jeweilige Objekt, die Situation und das Material durch entsprechende Fachleute unter Berücksichtigung der jeweils gültigen Gesetze, Vorschriften, Normen, usw. durchgeführt werden.

6 Informationsdienst Holz, 1997: Ökobilanzen Holz, Deutsche Gesellschaft für Holzforschung e.V., München, D

Die sachgerechte Interpretation und Anwendung der Daten ist Aufgabe des Anwenders. Verlag, Herausgeberschaft und Autor haften nicht für Schäden, die durch die Anwendung der vorliegenden Publikation entstehen können.

15 Bundesamt für Konjunkturfragen, Bern, CH, 1985: Holzrahmenbau

7 Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft (Buwal), Bern, CH, Landesforstinventar 1999 8 pro Holz Austria, Wien, A 9 TU Wien, A 10 Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft (Buwal), Bern, CH, Umwelt-Materialien 131, 2001 11 Lignum, 1998: Lignatec, Vernetztes Planen im Holzbau 12 Lignum, 2005: Lignum-Dokumentation Brandschutz, Bauen mit Holz – Qualitätssicherung und Brandschutz 13 Kolb, J., 1988: Systembau mit Holz, Lignum, Baufachverlag AG, Zürich, CH (4. Auflage) 14 Bund Deutscher Zimmermeister, 2006: Holzrahmenbau, Bruderverlag, Karlsruhe, D

16 Lignum 2005: Holzbau-Tabellen 1 17 Lignum 1988: Dokumentation Holz, Band 2, Bemessungsgrundlagen, Verbindungen und Verbindungsmittel 18 Herzog, T., Natterer, J., Schweitzer, R., 2003: Holzbau Atlas, Birkhäuser, Basel, Boston, Berlin 19 SIA Zürich, CH, 1995: Dokumentation SIA D 0122, Hochbaukonstruktionen nach ökologischen Gesichtspunkten bzw. Dokumentation SIA D 0122, Ökologische Aspekte des Bauens – Versuch einer gesamtheitlichen Betrachtung 20 Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft (BUWAL), Bern, CH, 1999: Graue Energie von Baustoffen 21 Hauser, G., und Schulze, H., 1978: Das sommerliche Temperaturverhalten von Einfamilienhäusern (Sonderdruck aus Ges.-Ing.) 22 EMPA, Abteilung Bauphysik, 1995: Wärmebrücken von hinterlüfteten Fassaden, EMPA Schlussbericht 158 740

Bild Seite 309, Wohnhaus in Holzrahmenbauweise, vertikale Tragscheiben als Massivholzbau ausgebildet

23 Informationsdienst Holz, 2004: Funktionsschichten und Anschlüsse für den Holzbau, Deutsche Gesellschaft für Holzforschung e.V., München / Holzabsatzfonds, Bonn, D

45-1 Richter, K., 2005: Neue Materialien und Beschichtungen für den Oberflächenschutz, Schweizer Holzbau 2005/07 45-2 Hett, A., 2004: Nanotechnology, Small matters, many unknown, Swiss Re

24 Informationsdienst Holz, 2002: Das Passivhaus – Energie-Effizientes-Bauen, Deutsche Gesellschaft für Holzforschung e.V., München/Holzabsatzfonds, Bonn, D

46 DIN-Norm 4102: Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen, Beuth Verlag, Berlin, D

25 Norm SIA 181, 2006: Schallschutz im Hochbau 47 Norm EN 13501: Klassifizierung von Bauprodukten und Bauarten zu ihrem Brandverhalten, CEN, Brüssel, BE

26 Bösch, H., 1997, SAH Tagungsband: Aussenwandverkleidungen aus Holz 27 Lignum, 2003: Lignatec, Flachdachkonstruktionen im Holzbau

48 Vereinigung Kantonaler Feuerversicherungen VKF: Schweizerische Brandschutzvorschriften VKF 2003, Bern, CH

28 Merkblatt, Technische Kommission Flachdach, Verband Schweizer GebäudehüllenUnternehmungen, 2007: «Feuchteschutz bei Flachdächern in Holzbauweise FD2/07» 29 Lignum Dokumentation Brandschutz im Holzbau, laufende Erneuerungen in den Jahren 2006 bis 2012, Aktuelle Veröffentlichungen erhältlich bei www.lignum.ch 30 Kordina K., Meyers-Ottens C., 1994, 2009: Holz Brandschutzbuch, Deutsche Gesellschaft für Holzforschung e.V., München 31 Informationsdienst Holz, 1996: Grundlagen des Brandschutzes, Deutsche Gesellschaft für Holzforschung e.V., München/Holzabsatzfonds, Bonn, D 32 Informationsdienst Holz, 2001: Brandschutz im Holzbau – gebaute Beispiele, Deutsche Gesellschaft für Holzforschung e.V., München/Holzabsatzfonds, Bonn, D 33 Bundesamt für Konjunkturfragen, Bern, CH, Impulsprogramm Holz, 1988: Schallschutz im Holzbau

49 Norm EN 1995-1-2, 2004: Eurocode 5: Entwurf, Bemessung und Konstruktion von Holzbauten, Teil 1-2: Allgemeine Regeln – Bemessung für den Brandfall, CEN, Brüssel, BE 50 Musterbauordnung (MBO), Fassung 2002. IS-Argebau, Bauministerkonferenz (www.is-argebau.de) 51 Muster-Richtlinie über brandschutztechnische Anforderungen an hochfeuerhemmende Bauteile in Holzbauweise – M-HFHHolzR, Fassung 2004. IS-Argebau, Bauministerkonferenz (www.is-argebau.de) 52 Informationsdienst Holz, 2005: Brandschutzkonzepte für mehrgeschossige Gebäude und Aufstockungen in Holzbauweise, Deutsche Gesellschaft für Holzforschung e.V., München/Holzabsatzfonds, Bonn, D 53 Wachsmann, K., 1995, Reprint der Originalausgabe von 1930: Holzhausbau: Technik und Gestaltung, Birkhäuser, Basel, Boston, Berlin

34 Informationsdienst Holz, 1998: Grundlagen des Schallschutzes, Deutsche Gesellschaft für Holzforschung e.V., München/Holzabsatzfonds, Bonn, D 35 Informationsdienst Holz, 2004: Schallschutz, Wände und Dächer, Deutsche Gesellschaft für Holzforschung e.V., München/Holzabsatzfonds, Bonn, D 36 SIA Dokumentation 0189, 2005: Bauteildokumentation Schallschutz im Hochbau – Zusammenstellung gemessener Bauteile 37 Scholl, W., Bietz, H,. Fachartikel in wksb, 54/2005: Überarbeitung der DIN 4109 «Schallschutz im Hochbau» mit Hinblick auf den Holz-/Leichtbau 38 Lignatur AG, Einfluss von Tilger-Elementen, Schweizer Patent Nr. 695 318 (2006), Lignatur AG, Waldstadt, CH 39 Merkblatt, Empa, SHIV, SIA, Lignum, 1989: Trocknung von Konstruktionsholz 40 Informationsdienst Holz, 1997: Baulicher Holzschutz, Deutsche Gesellschaft für Holzforschung e.V., München/Holzabsatzfonds, Bonn/Bund deutscher Zimmermeister, Berlin, D 41 Informationsdienst Holz, 2000: Konstruktive Vollholzprodukte, Deutsche Gesellschaft für Holzforschung e.V., München/Holzabsatzfonds, Bonn, D 42 Lignatec 1, 1995: Holzschutz im Bauwesen – Empa-Lignum Richtlinie, Lignum Zürich, CH 43 Lignatec 13, 2005: Oberflächenschutz von Holzfassaden, Lignum Zürich, CH 44 Grüll, G., 2007: Nanotechnologie für Holzoberflächen, Wald und Holz 88, 11: ­37–40, WSL Birmensdorf, CH

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311

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Zuständigkeiten, Hinweise

e2 Auskünfte, Herstellernachweise Allgemeine Auskünfte, Adressen, Herstellernachweise 101 www.lignum.ch Lignum, Holzwirtschaft Schweiz, Falkenstrasse 26, 8008 Zürich, CH 102 per Stand 2010 nicht verfügbar DGfH, Deutsche Gesellschaft für Holzforschung, Bayerstrasse 57-59, 80335 München, D, (bis 2009) 103 www.proholz.at proholz Austria, Arbeitsgemeinschaft der österreichischen Holzwirtschaft, Uraniastrasse 4, 1011 Wien, A Herstellernachweise, Aktualisierungen 104 www.kolbag.ch Josef Kolb AG, Ingenieure und Planer, Holzbau, Brandschutz, Bauphysik, Energie Hafenstrasse 62, 8590 Romanshorn CH

e3 Vorschriften, Normen, Merkblätter, Arbeitshilfsmittel e3 10 Schweiz SIA Normen (Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, Zürich) Norm SIA 118, 1977, 1991: Allgemeine Bedingungen für Bauarbeiten Norm SIA 118/265, 2004: Allgemeine Bedingungen für Holzbau Norm SIA 180, 1999: Wärme- und Feuchteschutz im Hochbau Norm SIA 181, 2006: Schallschutz im Hochbau Norm SIA 232, 2000: Geneigte Dächer Norm SIA 233, 2000: Bekleidete Aussenwände Norm SIA 260, 2003: Grundlagen der Projektierung von Tragwerken Norm SIA 261, 2003: Einwirkungen auf Tragwerke Norm SIA 261/1, 2003: Einwirkungen auf Tragwerke – Ergänzende Festlegungen Norm SIA 265, 2003: Holzbau Norm SIA 265/1, 2009: Holzbau – Ergänzende Festlegungen Norm 380/1, 2007, 2009: Thermische Energie im Hochbau Dokumentation SIA D 0185, 2003: Holzbau – Einführung in die Norm SIA 265 Dokumentation SIA D 0189, 2005: Bauteildokumentation; Schallschutz im Hochbau – Zusammenstellung gemessener Bauteile Dokumentation SIA D 0235, 2010: Holzbau – Ergänzende Festlegungen VKF (Vereinigung Kantonaler Feuerversicherungen VKF, Bern) Schweizerische Brandschutzvorschriften VKF, 2003, mit Brandschutznorm und Brandschutzrichtlinien. Schweizerisches Brandschutzregister, VKF, erscheint jährlich Lignum (Lignum, Holzwirtschaft Schweiz, Zürich) Lignum-Dokumentation Brandschutz, Lignum Zürich: – Lignatec, Bauten in Holz – Brandschutz-Anforderungen, 2005 – Bauen mit Holz – Qualitätssicherung und Brandschutz, 2005 – Bauteile in Holz – Decken, Wände und Bekleidungen mit Feuerwiderstand, 2007 – Bauteile in Holz – Konstruktion REI 90 für REFH, 2007 – Haustechnik – Installationen und Abschottungen, 2010 – Aussenwände – Konstruktion und Bekleidung, 2009 – Abschlüsse – Tür- und Trennwandsysteme, 2007 – Abschlüsse – Brandschutzfenster EI30, 2007 – Brandmauern-Konstruktion REI 90, 2007 – SIA/Lignum-Dokumentation 83, 1997: Brandschutz im Holzbau, Lignum Zürich Lignatec, Technische Holzinformation der Lignum – Holzschutz im Bauwesen, EMPA/Lignum-Richtlinie, 1995 – Holz, ein ökologischer Rohstoff, 1996 – Vernetztes Planen im Holzbau, 1998 – Fassadenverkleidungen aus unbehandeltem Holz, 1999 – Holzfaser-Produkte 2000 – Oberflächenschutz von Holzfassaden, 2001 – Fachdachkonstruktionen im Holzbau, 2003 – Minergie und Holzbau, 2003 – Innenbekleidungen, 2006 – Massivholzbau, 2007 – Holzwerkstoffe in Innenräumen – Merkblatt zur Sicherstellung einer tiefen Form­ aldehyd-Raumluftkonzentration, 2008 – Erdbebengerechtes Entwerfen und Konstruieren mehrgeschossiger Holzbauten, 2008 – Fassadenbekleidungen, 2009 Holzbautabellen, HBT 1 Handbuch für die Bemessung, 2005



e3 20 Deutschland

e4 Ergänzende Literatur

DIN (Deutsches Institut für Normung e. V., Berlin und Beuth Verlag, Berlin) DIN 1052, 2004: Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken – Allgemeine Bemessungsregeln und Bemessungsregeln für den Hochbau DIN 4102-4, 1994: Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen; Zusammenstellung und Anwendung klassifizierter Baustoffe, Bauteile und Sonderbauteile DIN 4102-4/A1, 2004: Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen – Teil 4: Zusammenstellung und Anwendung klassifizierter Baustoffe, Bauteile und Sonderbauteile; Änderung A1 DIN 4108, 1982-2006: Wärmeschutz im Hochbau (Verschiedene Teile, Beiblätter, Änderungen und Berichtigungen). 2006: Verschiedene Teile als Entwurf oder Neufassung erhältlich DIN 4109, 1989: Schallschutz im Hochbau (Verschiedene Teile, Beiblätter, Änderungen und Berichtigungen), in Überarbeitung. 2006: Verschiedene Teile als Entwurf erhältlich DIN 68 800-2, 1996: Holzschutz; Vorbeugende bauliche Massnahmen im Hochbau und DIN 68 800-3, 1990: Holzschutz; Vorbeugender chemischer Holzschutz (DIN 68 800 Teile 1 bis 4 wurden grundlegend überarbeitet und sind 2010 in Vernehmlassung)

Indergand, J-N., Vitacco, S., Sell, J., 1998: Holzhausbau, Qualität + Detail, EMPA Dübendorf, Lignum Zürich, Baufachverlag Zürich, CH

Informationsdienst Holz (DGfH, Deutsche Gesellschaft für Holzforschung, München und Holzabsatzfonds, Bonn) 1996: Grundlagen des Brandschutzes 1997: Baulicher Holzschutz 1997: Ökobilanzen Holz, Fakten lesen, verstehen und Handeln 1998: Grundlagen des Schallschutzes 1998: Holzskelettbau 1998: Holzrahmenbau 1999: Holz-Glas-Fassaden 2000: Holzbau und die Energiesparverordnung 2000: Konstruktive Vollholzprodukte 2001: Holz, Rohstoff der Zukunft, nachhaltig verfügbar und umweltgerecht 2001: Brandschutz im Holzbau – gebaute Beispiele 2001: Modernisierung von Altbauten 2002: Das Passivhaus – Energie-Effizientes-Bauen 2002: Innovative Haustechnik im Holzbau 2002: Holzhäuser, Werthaltigkeit und Lebensdauer 2004: Funktionsschichten und Anschlüsse für den Holzhausbau 2004: Schallschutz, Wände und Dächer 2004: Erneuerung von Fachwerkbauten 2004: Wärmebrückenkatalog – Holzbaudetails (CD) 2005: Fassadenelemente für den Gebäudebestand 2005: Brandschutzkonzepte für mehrgeschossige Gebäude und Aufstockungen in Holzbauweise 2005: Erläuterungen zur DIN 1052: 2004, Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken 2006: Trittschallprognose – Software (CD) 2007: Bäder und Feuchträume im Holz- und Trockenbau (Merkblatt) 2008: Wärmebrücken Colling, F.: Lernen aus Schäden im Holzbau – Ursachen, Vermeidung, Beispiele, 2000 Kordina K., Scheer, C.: Holz-Brandschutz-Handbuch, 2009

Krämer, F., 1998: Grundwissen des Zimmerers, Bruderverlag, Karlsruhe, D Verschiedene Autoren, 1999: Mehrgeschossiger Holzbau in Österreich, proholz, Österreich, Wien, A Colling, F., 2000: Lernen aus Schäden im Holzbau – Ursachen, Vermeidung, Beispiele, DGfH, München, D Winter, W., Schöber. H., Bednar, T., 2005: Holzbauweisen im verdichteten Wohnungsbau, Fraunhofer Verlag, Stuttgart, D Ambrozy, H., Giertlova, Z., 2005: Planungshandbuch, Holzwerkstoffe, Springer, Wien – New York Verschiedene Autoren (Müller, J,. Hrsg.), 2005: Holzschutz im Hochbau, Fraunhofer IRB Verlag, Stuttgart, D Scheer, C., Radovic, B., Peter, M., 2006: Holzbau-Taschenbuch, 10. Auflage, Verlag Ernst & Sohn, Berlin, D SAH, Schweizerische Arbeitsgemeinschaft für Holzforschung, 1997: Holzbau mit System, Referate der 29. Fortbildungstagung SAH, Schweizerische Arbeitsgemeinschaft für Holzforschung, 2001: Mehrgeschossiger Holzbau, Referate der 33. Fortbildungstagung SAH, Schweizerische Arbeitsgemeinschaft für Holzforschung, 2003: Spezielle Bemessungsituation im mehrgeschossigen Holzbau, Referate der 35. Fortbildungstagung SAH, Schweizerische Arbeitsgemeinschaft für Holzforschung, 2004: Gebäudehüllen in Holz: Holzfassaden – Aussenwände, Referate der 36. Fortbildungstagung SAH, Schweizerische Arbeitsgemeinschaft für Holzforschung, 2005: Brandschutz im Holzbau – Grundlagen, Forschung und Umsetzung, Referate der 37. Fortbildungstagung SAH, Schweizerische Arbeitsgemeinschaft für Holzforschung, 2008: Wärme-, Sonnenund Feuchteschutz im Holzbau, Referate der 40. Fortbildungstagung Affentranger, Ch., 1997: Neue Holzarchitektur in Skandinavien, Birkhäuser, Basel, Boston, Berlin von Büren, Ch., 2000: Prix Lignum, Baufachverlag Zürich, Lignum Zürich, CH Meili, M., Peter, M., Vogel, Z., 2000: Schweizerische Hochschule für die Holzwirtschaft, Biel, Verlag Niggli AG, Sulgen, Zürich, CH Reiners, H.; 2001: Bauen mit Holz – Die besten Einfamilienhäuser, Callwey, München, D

e3 30 EN Baustoff- und Produktenormen EN 302, 2004: Klebstoffe für tragende Teile EN 338, 2003: Bauholz für tragende Zwecke – Festigkeitsklassen EN 350-2, 1994: Dauerhaftigkeit von Holz und Holzprodukten – Natürliche Dauerhaftigkeit von Vollholz – Teil 2 EN 351-2, 1995: Dauerhaftigkeit von Holz und Holzprodukten – Mit Holzschutzmitteln behandeltes Vollholz – Teil 1 EN 13501, 2002: Klassifizierung von Bauprodukten und Bauarten zu ihrem Brandverhalten

312

Pierer, H., 2002: Holzbau in der Steiermark, proholz Steiermark, A Friedrich-Schoenberger, M., 2003: Holzarchitektur im Detail, Deutsche Verlags-Anstalt, Stuttgart, München, D Gauzin-Müller, 2004: Neue Wohnhäuser aus Holz. 25 internationale Beispiele, Birkhäuser, Basel, Boston, Berlin

313

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Zuständigkeiten, Hinweise

Ruske, W., 2004: Holzbau für Gewerbe, Industrie, Verwaltung, Birkhäuser, Basel, Boston, Berlin

e5 Bildnachweis

Meier, U., 2004: Moderne Holzhäuser, Bruderverlag, Karlsruhe, D

Aerni, G., Zürich, CH, b413 Affolter + Kempter, St. Gallen, CH, b444, d27-2 Agrop Nova a.s., Pteni, c2, b392-1 Alig & Co., Vrin, CH, b32 Ammann, D., St. Gallen, CH, b349, c86, Baselgia, G., Zug, CH, d29 Berger, F., CH, a1 Bisig, T., Basel, CH, a14, c87, d10 Blaser, C., Bern, CH, b435, c131 Borer, A., Kleinlützel, CH, b284 Boureois, Ch., F, a10 Cano, E., Lipomo, CH, b262, b263 CFPF Lemont, CH, a53 Cuendet, C., Clarens, CH, b28, b63, b334, b335, b336, b337, d9, d21-1, d26-1, Degonda, L., Zürich, CH, b33, b281 Ege, H., Luzern, CH, a12, b14, b144, b150, d12 EMPA Dübendorf, CH, c91 ERNE, Laufenburg, CH / Z. Gataric, Zürich, CH, b415 ETH Zürich, Institut für Baustatik und Konstruktion, CH, a8 Feiner, R., Malans, CH, a4, b31, b161, c92, c98, Seite 285 Finnforest Merk GmbH, Aichach, D, a55, b211, b212 Flumroc AG, Flums, CH, c113-1 Frahm, K., Hamburg, D, b269 Frei, R., Zürich, CH, Seite 309 Gempeler, A., Bern, CH, d21-2 Gervasi + Wyss, Poschiavo, CH, b437 Giovanelli, F., Weiningen, CH, b121 Gredig, J., Chur, CH, b40 Hartwig N. Schneider, Stuttgart, D, a2 Hauser & Eisenhut, St. Gallen, CH, d22-2 Helfenstein, H., Zürich, CH, a18, a19, a28, a34, a35,a36, Seite 37, b109, b125, b127, b347, d24-2 Henz, H., Zürich, CH, a13, a26, b412, d25-1, d27-1 Hueber, E., New York, USA, a15 Imbimbo, S., Gretzenbach, CH, c143-1, c143-2, d15 Isofloc AG, Bütschwil, CH, c15 Jantscher, T., Colombier, CH, a20, b164 Kämpfen, B., Zürich, CH, d6 Kaden Klingbeil Architekten, Berlin, D, b434 Kandzia, C., Stuttgart, D, a7 Keller, M., Paris, F, b192 Kenan, T., Berlin, D, a9 Klomfar, B., Wien, A, a56, a57, b209, b283 Kolb Josef AG, Uttwil, CH, b34, b50, b51, b251, b302, c96, c99, d26-2, sowie alle Zeichnungen, 3D-Darstellungen, Grafiken, Tabellen Kracher, W., Zürich, CH, b416, c40 Künzli Holz AG, Davos, CH, b116, b384, d23-2 Leistner, D., Köln, D, a11 Lignotrend GmbH, Weilheim-Bannholz, D, b252, b253, b254, b255 Lignum, Zürich, CH, a45, a46, a47, a48, a49, a50, a51, a52 Ludington Mary, USA, a6, b348 Mair, W., Zürich, CH, a16, b312, d11, d14, d24-1 Makiol + Widerkehr, Beinwil, CH, b410, d34 Martinez I., Asturias, ES, c1, d8 Metron Architektur AG, Brugg, CH, b29 Meyer, D., Luzern, CH, b280 Müller, B., Basel, CH, b59 Müller-Naumann, S., München, D, a5, b380, d2, d4

Staufer, A., Hasler, T., 2004: Kantonsschule Wil – ein Holzbauwerk, Verlag Niggli AG, Sulgen, Zürich, CH Slavid, R., 2005: Holzarchitektur international, Deutsche Verlags-Anstalt, Stuttgart, München, D Steurer, A., 2006: Entwicklungen im Ingenieurholzbau. Der Schweizer Beitrag, Birkhäuser, Basel, Boston, Berlin

e6 Vorgestellte Bauobjekte

Musch, J., Amsterdam, NL, b282 Näf AG, Speicher, CH, b394 Ottiger, A., Zug, CH, d23-1 proHolz Austria, Wien, A, b193 Rebmann, E., St. Gallen, CH, a21, a24 Reich & Bächtold, Schaffhausen, CH, d13 Renggli AG, Sursee, CH, b12, b13, b20, b25, b26, b86-1, b392, b436, b447, Seite 201, c38, c49, c161, d25-2 Rhiner, U., Sax, CH, a32, b27, b154, c100, d5, d7, Umschlag Richters, C., Münster, D, Seite 9, c20, d3 Rieß, H., Graz, A, b21 Roos Architekten GmbH, Rapperswil, CH, c2 Rötheli, R., Baden, CH, b108, b126, b311 Schroth Zimmerei, Dornstetten, D, b261 Schulthess, R., Amriswil, CH, c93 Seiser Alm Hotels, Urthaler, I, b230 Sidler Sägerei AG, Oberlunkhofen, CH, b219, b220, b398, b411 Simonetti, F., Brunate, I, b76, b221 Sprenger, L., Dresden, D, b205 Stamoid AG, Eglisau, CH, c126, c127 Staufer & Hasler, Frauenfeld, CH, b172 Steko Holz-Bausysteme AG, Uttwil, CH, b19, b251 Tessaro, M., Bozen, I, b207, b208 Thoma Holz GmbH, Goldegg, A, b228, b229, b373 Tschopp Holzbau AG, Hochdorf, CH, c145 Vial SA, Le Mouret, CH, b147 von Traubenberg, F., Hamburg, D, c129 Wehrli, D.M., Zürich, CH, a17 Werren, M., Zürich, CH, b64 Wett, G.R., Innsbruck, A, b120 Winkelmann Architekturbüro, Murten, CH, b323 Wodego AG, St. Gallen, CH, b24 Wormbs, V., Stuttgart, D, b213 Zimmermann, J., Zürich, CH, b39, b210, b285, b385, c89, c95, d22-1 Zimmermann, R., Zürich, CH, b238 Zumbühl, R., Arlesheim, CH, b42

Seite 9, c20, d3 Erweiterung Hochschule Aalen, Aalen, D; Arch.: MGF Architekten GmbH, Stuttgart, D a2, a7 Wohnhaus Lude-Hopf, Stuttgart, D; Arch.: Hartwig N. Schneider, Stuttgart, D a4, b31 Schulhaus und Mehrzweckanlage, St. Peter, CH; Arch.: Conradin Clavuot, Chur, CH a5 ViTa, Universitätsklinikum Tübingen, D; Arch.: MGF Architekten, Stuttgart, D a6 Bootshaus, Minneapolis Rowing Club, USA; Arch.: VJAArchitects, Minneapolis, USA a9 Vertretung des Landes Nordrhein-Westfalen beim Bund in Berlin, D; Arch.: Petzinka Pink Technologische Architektur, Düsseldorf, D a10 Schulgebäude Mirecourt, F; Arch.: Architecture-Studio, Paris und Olivier Paré, F a11 ExPO DACH Hannover, D; Arch.: Herzog + Partner, München, D a12 Produktionshalle Trisa AG, Triengen, CH; Arch.: S+P Architekten AG, Reiden und Triengen, CH a13, d27-1 Alterszentrum Pfrundhaus, Glarus, CH; Arch.: Herbert Oberholzer, Rapperswil, CH a14, c87 Wohnsiedlung «Obere Widen», Arlesheim, CH; Arch.: Proplaning AG, Basel, CH a15 Produktionshalle Sirch, Böhen, D; Arch.: Baumschlager und Eberle, Lochau, A a16, Seite 201, d14, d24-1 Wohn- und Geschäftshaus Renggli, Sursee, CH; Arch.: Scheitlin - Syfrig + Partner, Luzern, CH a17 Raum «GA 200», UNO-Hauptsitz, New York, USA; Arch.: mlzd Architekten, Biel und Bucher Bründler, Basel, CH a18 Bibliothekseinbau Universität Zürich, CH; Arch.: Calatrava Valls, Zürich, CH a19, a34, a35, a36, Seite 37, b125, b127, b172, b347, d24-2 Kantonsschule Wil, CH; Arch.: Staufer & Hasler, Frauenfeld, CH a20, b335 Hallenbad Bassins, CH; Arch.: Fournier-Maccagnan, Bex, CH a26 Palais de l´Equilibre, Expo 2002, Neuenburg; CH; Arch.: Groupe 4, Meyrin, CH a28 Restaurant Vinikus, Davos, CH; Arch.: Gigon / Guyer, Zürich, CH a55 Winter Garden, Sheffield, GB; Arch.: Pringle Richards Sharratt Architects, London, GB a56 Bürogebäude Kaufmann, Schwarzach, A; Arch.: Hermann Kaufmann, Schwarzach, A a57 Bürogebäude DIE DREI, Dornbirn, A; Arch.: Hermann Kaufmann, Schwarzach, A b21 Büro-, Labor- und Werkstattgebäude, Graz, A; Arch.: Hubert Rieß, Graz, A b27, b251, b302, c96, c99 Wohnhaus, Kesswil, CH; Arch.: Ueli Rhiner, Sax, CH

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Zuständigkeiten, Hinweise

b28 Wohnüberbauung Le Pommier, Grand-Saconnex, CH; Arch.: Mecol Architectes, Carouge und Metron Architektur AG, Brugg, CH b29 Wohnsiedlung Bachmatt, Schwyz, CH; Arch.: Metron Architektur AG, Brugg, CH b32, b39 Wohnhaus Gasser Stokar, Rumein, CH; Arch.: Gion A. Caminada, Vrin, CH b33 Stiva da morts (Totenstube), Vrin, CH; Arch.: Gion A. Caminada, Vrin, CH b40 Wohnhäuser Gartjn in Pagig, CH; Arch.: Joos Gredig, Peter Walser, Chur und Bad Ragaz, CH b42 Riegelbauten in Thayngen, CH b59 Wohnsiedlung in Dornach, CH; Arch.: ON3 Architekten, Basel, CH b63 Studentenwohnheim FME, Lausanne, CH; Arch.: Christian J. Golay, Lausanne, CH

b230 Hotel Seiser Alm, Urthaler, I; Arch.: Tacus & Didoné, Bozen, I b238 Wohnhaus Rigistrasse, Cham, CH; Arch.: HWP Architekten AG, Hünenberg, CH b255 Zweifamilienhaus, München, D; Arch.: Borkner Feinweber Tellmann, München, D b262, b263 Wohnbauten, Cardada, Locarno, CH; Arch.: Mario Botta, Lugano, CH b269 Messeanlage Nuova Fiera, Rimini, I; Arch.: gmp – von Gerkan, Marg + Partner, Hamburg, D b280 Mehrfamilienhäuser Oberhusrain, Kriens, CH; Arch.: Lengacher + Emmenegger, Luzern, CH b281 Betriebsgebäude Mazlaria und Ställe, Vrin, CH; Arch.: Gion A. Caminada, Vrin, CH

b64 Pfadiheim Baregg, CH; Arch.: Meier Rolf und Leder Martin Architekten, Baden, CH

b282 Wohnanlage in Trondheim, N; Arch.: Brendeland & Kristoffersen Arkitekter AS, Trondheim, N

b76 Berghütte, Alp Motterascio, Aquila, CH; Arch.: Studio di Architettura Baserga e Mozzetti, Muralto, CH

b283 Wohnanlage Hofsteigstrasse, Wolfurt, A; Arch.: Hermann Kaufmann, Schwarzach, A

b108 Wohnhaus Tschudi, Nussbaumen, CH; Arch.: BEM-Architekten, Baden, CH

b284 Gewerbehaus, Aarau, CH; Arch.: bkf architektur ag, Zürich, CH

b109 Doppelwohnhaus/Duplex, Küsnacht, CH; Arch.: Burkhalter Sumi, Zürich, CH

b285 Eissporthalle Winterthur, CH; Arch.: Ulrich Isler, Winterthur, CH

b116, b384 Wohnhaus Schweizer, Rüschlikon, CH; Arch.: Künzli Holz AG, Davos, CH

b311 Wohnhaus Dorfstrasse, Dättwil, CH; Arch.: BEM-Architekten, Baden, CH

b120 Wohnüberbauung «im Raiser», Stuttgart-Zuffenhausen, D; Arch.: Kohlmayer Oberst Architekten, Stuttgart, D

b312 Engadiner Bauernhaus, Bever, CH; Arch.: Jachen Könz, Ludovica Molo, Lugano, CH

b121 Wohnhaus Maurer, Langenthal, CH; Arch.: Thomas Maurer, Langenthal, CH

b323 Sporthalle Gurmels, CH; Arch.: ARGE Grobéty, Freiburg / Bächler & Fidanza, Freiburg / Winkelmann, Murten, CH

b126 Wohnhaus Simmen, Brugg, CH; Arch.: Architektengemeinschaft 4, Aarau, CH b144, b147, b150 Försterschule, Lyss, CH; Arch.: Itten + Brechbühl AG, Bern, CH b154 Turnhalle in Haag, CH; Arch.: Schlegel + Hofer, Architekten AG, Trübbach, CH b158, b161, Seite 285 Industriepark Interpars AG, Schönenberg, CH; Arch.: Forster & Burgemer, Kreuzlingen, CH b164 Mediothek der Kantonsschule Küsnacht, CH; Arch.: Betrix & Consolascio Architekten AG, Erlenbach, CH b192 Chapelle Provisoire de Saint-Loup, Pompaples, CH; Arch.: Localarchitecture, Danilo Mondada b205 Ateliergebäude Hellerau, Dresden, D; Arch.: Haller, Morgenstern, Quincke, TU Dresden, D b207, b208 Wohnanlage Wolkenstein, Meran, I; Arch.: Holzbox Tirol, Innsbruck, A b209 Wohnhaus Kopf, Au, A; Arch.: Hermann Kaufmann, Schwarzach, A b210 Wohn- und Geschäftshaus in Schenna, I; Arch.: Höller & Klotzner, Meran, I b213 Städtischer Kindergarten, Heilbronn, D; Arch.: Bernd Zimmermann, Heilbronn, D b221 Camanna da Tschierva, Val Roseg, CH; Arch.: Hans-Jörg Ruch, St. Moritz, CH

b334 Autobahnstützpunkt, Bursins, CH; Arch.: Atelier nivo, Lausanne, CH b336 Salle du Conseil communal, ferme du Manoir, Nyon, CH; Arch.: François Z’Graggen, Nyon, CH b337 Centre d‘accueil de l‘Arboretum, Aubonne, CH; Arch.: Hélium, Penthalaz, CH b348 Ferienhaus in Wisconsin, USA; Arch.: VJAArchitects, Minneapolis, USA b349, c86 Pavillon der Vekehrsbetriebe St. Gallen, CH; Arch.: Peter Lüchinger, St. Gallen, CH b380 Zwei Passivhäuser, Petzberg, D; Arch.: Ingo Bucher-Beholz, Gaienhofen, D b385, c95, d22-1 Maienzugstrasse, Aarau, CH; Arch.: Zimmermann, Aarau, CH b412, d25-1 Überbauung Hegianwandweg, Zürich, CH; Arch.: EM2N Architekten, Zürich, CH b413 Schweizerische Hochschule für die Holzwirtschaft, Biel, CH; Arch.: Meili & Peter, Zürich, CH b415 Verwaltungsbau Lonza AG, Visp, CH; Arch.: Hornberger Architekten AG, Zürich, CH b416, c40 Verwaltungsgebäude, Kemptthal, CH; Arch.: Beat Kämpfen, Zürich, CH

b434 Wohngebäude e3, Berlin, D; Arch.: Kaden Klingbeil Architekten, Berlin, D

d21-2 Reiheneinfamilienhäuser Laubiboden, Liestal, CH; Arch.: Peter Baeriswyl, Basel, CH

b435 Dreifamilienhaus, Liebefeld, CH; Arch.: Halle 58 Architekten, Bern, CH

d22-2 Verwaltungsgebäude Bioforce AG, Roggwil, CH; Arch.: Inauen und Partner, St. Gallen, CH

b436, b447, d25-2 Wohnhaus Zugerstrasse, Steinhausen, CH; Arch.: Scheitlin – Syfrig + Partner, Luzern, CH b437 Anbau Gemeindehaus, Poschiavo, CH; Arch.: Gervasi + Wyss, Poschiavo, CH

d26-2 Gewerbehaus Peterhans Schibli, Fislisbach, CH; Arch.: Peterhans Schibli, Fislisbach, CH

b444, d27-2 Alterszentrum Hof, Speicher, CH; Arch.: Affolter + Kempter, St. Gallen, CH

d23-1 Wohnhaus Lorenzstrasse, Luzern, CH; Arch.: Hegi Koch Kolb, Zug, CH

c1 Passivhausanlage Falkenweg, Dornbirn, A; Arch.: Johannes Kaufmann, Dornbirn, A

d23-2 Wohnhaus Künzli Holz AG, Davos, CH

c2 Überbauung Höcklistein, Rapperswil, CH; Arch.: Roos Architekten GmbH, Rapperswil, CH

d29 Überbauung Herti 6, Zug, CH; Arch.: KC/ASTOC Architects & Planners, Köln, D Seite 309 Wohnhaus am Zürichsee, CH; Arch.: Wild Bär, Zürich, CH

c38 Wohnhaus Burgdorf, CH; Arch.: Renggli AG c89 Bettenprovisorium des Kantonsspitals, Winterthur, CH; Arch.: Heinrich Irion, Winterthur, CH c92 Wohnhaus Bearth-Candinas, Sumvitg, CH; Arch.: Bearth & Deplazes, Chur, CH c93 Feuerwehrdepot Bürglen, CH; Arch.: Keller-Schulthess, Amriswil, CH c98 Betagtenheim Wartau, Azmoos, CH; Arch.: Hubert Bischoff, Wolfhalden, CH c100 Feuerwehr- und Kulturhaus Hittisau, A; Arch.: Cukrowicz Nachbaur Architekten, Bregenz, A c129 Forsthof Bärenhölzli, Kreuzlingen, Kant. Hochbauamt, Frauenfeld, CH; Arch.: Imhof + Roth, Kreuzlingen, CH c131 Reiheneinfamilienhäuser Heckenweg, Zollikofen, CH; Arch.: D. Luginbühl und G. Luginbühl, Bern, CH c143-1, c143-2, d15 Reiheneinfamilienhäuser, Schönenwerd, CH; Arch.: Sandro Imbimbo, Gretzenbach, CH d2, d4 Fachhochschule Weihenstephan in Freising, D; Arch.: Florian Nagler, München d5, d7 Gemeindezentrum Ludesch, A; Arch.: Hermann Kaufmann, Schwarzach, A d6 Passivhaus Sunny Woods, Zürich, CH; Arch.: Beat Kämpfen, Zürich, CH d8 Musikverein, Zwischenwasser, A; Arch.: Marte Marte Architekten, Weiler, A d9, d26-1 Wohnbaugenossenschaft Chemin Vert, Carouge, CH; Arch.: Favre & Guth SA, Chêne-Bougeries, CH d10 Maison Marron, Arlesheim, CH; Arch.: Dorenbach AG Architekten, Basel, CH d11 Mehrfamilienhaus Flüeler, Stansstad, CH; Arch.: Scheitlin – Syfrig + Partner, Luzern, CH d12 Internatsgebäude in Immensee, CH; Arch.: Herbert Oberholzer, Rapperswil, CH d13 Kindergarten Kessel, Schaffhausen, CH; Arch.: Reich & Bächtold, Schaffhausen, CH d21-1 Wohnhaus Pittet-Tardin, Lausanne, CH; Arch.: J. Pittet und B. Tardin, Lausanne, CH

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Unterstützung

holz 21 war ein Förderprogramm des Bundesamtes für Umwelt BAFU (Bern, CH) und wirkte im Verbund mit der Wald- und Holzwirtschaft, Hochschulen und Umweltverbänden. Seine Hauptziele waren die Steigerung des Absatzes und der Verwendung von Schweizer Holz sowie die Stärkung der Leistungs- und Funktionsfähigkeit der Holzkette vom Wald bis zum Markt. Das Programm holz 21 ­dauerte von 2001 bis 2008. www.holz 21.ch

Mit der Ressourcenpolitik Holz soll eine konsequente, aber nachhaltige Holznutzung aus einheimischen Wäldern und eine ressourceneffiziente Verwertung des Rohstoffs unterstützt werden. Zur zielgerichteten Umsetzung der Ressourcenpolitik Holz dient ein Aktionsplan Holz (ab 2009). Bei der Umsetzung steht der ökologisch und ökonomisch sinnvolle Einsatz des Holzes im Vordergrund. Das BAFU übernimmt die Federführung für diese Politik in Abstimmung mit den relevanten Partnern. Das BAFU ist einer langfristigen Perspektive verpflichtet und hat die Aufgabe, die verschiedenen gesellschaftlichen Interessen am Wald und am Rohstoff Holz zu berücksichtigen.

Lignum, Holzwirtschaft Schweiz (Zürich, CH) ist die Dachorganisation der Schweizer Wald- und Holzwirtschaft sowie das Kompetenzzentrum zur Anwendung von Holz am Bau. Lignum vereinigt sämtliche wichtigen Verbände und Organisationen der Holzkette, Institutionen aus Forschung und Lehre, öffentliche Körperschaften sowie eine grosse Zahl von Architekten und Ingenieuren. www.lignum.ch

www.bafu.admin.ch

Die Mitglieder von HWS, Holzwerkstoffe Schweiz (Reinach, CH) verfügen über ein breites Sortiment von Plattenwerkstoffen, von Spanplatten, OSB, MDF, Sperrholzund Massivholzplatten bis hin zu gipsund zementgebundenen Platten. Die meisten der in der vorliegenden Publi­kation dargestellten Produkte werden über den HWS-Fachhandel vertreiben. www.holzhandelszentrale.ch

Der Verband Schweizerischer Schreinermeister und Möbelfabrikanten (VSSM) vertritt die Interessen von 2100 Mitgliedsbetrieben in der Schweiz. Mit der Entwicklung von Fachdokumentationen und der Bereitstellung von Konstruktionsgrundlagen fördert der VSSM die Branche und stiftet bei seinen Mitgliedern und deren Kunden einen Mehrnutzen. Inhalte aus dem vorliegenden Fachbuch «Holzbau mit System» sind in der auf die Schreinerbranche ausgerichteten Fach­ dokumentation «Schallschutz und ­Akustik im Innenausbau» abgebildet. www.vssm.ch



Die Deutsche Gesellschaft für Holzforschung (München, D) existierte bis 2009. Sie war eine gemeinnützige, wissenschaftliche Einrichtung, welche die Forschung und Entwicklung im Bereich der Holzverwertung in Deutschland und als nationaler Ansprechpartner für Europa koordinierte und förderte. Gewährleistet wurde diese Aufgabe durch die Arbeit in 29 Ausschüssen, in denen mehr als 80 nationale und internationale Forschungseinrichtungen aus Industrie, Handel, Wirtschaft und Behörden interdisziplinär zusammenarbeiteten. Förderer waren die Arbeitsgemeinschaft Indu­ strieller Forschungsvereinigungen, EU, Bundes- und Länderministerien, Wirtschaftsverbände, Firmen und Einzelmitglieder. Aufgrund eines Urteils des Bundesverfassungsgerichts Karlsruhe zum Holzabsatzfonds musste die DGfH Ende 2009 ihre Tätigkeiten einstellen.

Die Flumroc AG (Flums, CH) produziert Steinwolle, die zu hochwertigen Produkten und Anwendungslösungen für die Wärmedämmung sowie den Brand- und Schallschutz verarbeitet werden. Mit ihren ausgezeichneten Eigenschaften eignen sich Flumroc-Steinwoll-Produkte ganz besonders für Dämmungen im modernen Holzbau. Dank einer Schmelztemperatur von über 1000 Grad Celsius bieten Flumroc-Produkte beste Voraussetzungen im Zusammenhang mit Brandschutz im Holzbau.

Holzwerkstoffe sind so vielfältig und komplex, dass es wichtig ist, ihre Möglichkeiten für die Verwendung und Komponierbarkeit zu kennen. Im HWZKompetenzzentrum (Leibstadt, CH) können sich Architekten, Bauherren, Generalunternehmer und Holzbauer über die neusten Entwicklungen und Möglichkeiten im modernen Holzbau informieren. Das Holzwerkstoffzentrum ist der kompetente Partner für Systemlösungen, ganzheitliche Betreuung und exakte Lieferungen.

www.flumroc.ch

www.holzwerkstoffe.ch

Isofloc (Bütschwil, CH) ist ein hocheffizi­ entes Dämmmaterial, das aus Zeitungs­ papier hergestellt wird. Isofloc Dämmungen sorgen in Gebäuden das ganze Jahr hindurch für ein atmungsaktives Wohnklima und eignen sich ausgezeichnet für Minergie- und MinergieP-Gebäude. Neben einem energiesparenden Wärmeschutz im Winter spielt vor allem bei ausgebauten Dachgeschossen der Schutz vor der sommerlichen Hitze eine entscheidende Rolle. Isofloc wird aus nachwachsenden Ressourcen und mit niedrigem Energieauf­ wand produziert und ist deshalb ein besonders ökologisches Produkt. www.isofloc.ch

Pavatex SA (Fribourg, CH) ist führender Anbieter diffusionsoffener Dämmlösun­­ gen für die Gebäudehülle auf Holzfaserbasis. Holzfaser-Dämmstoffe bewirken besseren Wärmeschutz, sommerlichen Hitzeschutz, Schallschutz und Brandschutz: natürlich dämmen für ein spürbares Wohlfühlklima. Die Absatzmärkte befinden sich in ganz Europa, Haupt­ märkte sind Deutschland, Schweiz, ­Österreich und die Beneluxländer. www.pavatex.ch

Purbond (Sempach, CH) ist ­weltweit führen­der Produzent von feuchtigkeitshärtenden, flüssigen 1K-Polyurethanklebstoffen zur Herstellung struk­ tureller Holzbauteile nach den nationalen Tragwerks­normen wie DIN, SIA oder auch nach den EN Baustoff- und Pro­ dukte­normen. Purbond Klebstoff­systeme erfüllen die ­hohen Anforderun­gen an Ästhetik, Funktion, Beständigkeit und Umweltverträg­lichkeit, die heute von Bauherren, Ar­chi­tekten, Ingenieuren und ­Planern gestellt werden. Auf Lösungs­ mittel und Formaldehyd kann voll­ständig verzichtet werden. Mit Purbond Klebstoffen hergestellte Holzbauteile gelten aus toxiko­logischer Sicht als gesundheitlich un­bedenklich.

Die Fermacell GmbH produziert und vertreibt das komplette Fermacell- und ­Aestuver-Produktangebot und ist ein star­ker Partner in allen Fragen des trocke­nen Innenausbaus. Die FermacellGipsfaserplatte ist eine besonders stabile Bau-, Feuerschutz- und Feuchteraum­ platte mit hoher Funktionalität in Tragverhalten, Schall- und Brandschutz sowie ein optimaler Untergrund für viele weitere Aufbauten. Ergänzt wird das Gips­ faser-Sortiment durch zementgebundene Platten, die als Brandschutz-, Putzträgerund aussteifende Platten im Aussen­ bereich und in Nassräumen eingesetzt werden. Neu werden auch Produkte für Abschottungen und Brandschutzfugen im Sortiment geführt.

www.purbond.com www.fermacell.ch www.fermacell-aestuver.ch

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Kronospan Schweiz AG (Menznau, CH) ist ein Unternehmen der Krono-Gruppe Schweiz, deren Produkte den Markennamen Kronoswiss tragen und weltweit vertrieben werden. Die Span-, OSBund MDF-Platten setzen bei Bekleidungen statische, bauphysikalische wie auch gestalterische Akzente. Beratungsservice, Internetplattform sowie das technische Handbuch stehen Planern und Ausführenden zur Verfügung. www.kronospan.ch

Diese Publikation wurde freundlicherweise unterstützt von: holz 21, Förderprogramm des Bundesamtes für Umwelt BAFU Fonds zur Förderung der Wald- und Holzforschung Lignum, Holzwirtschaft Schweiz DGfH, Deutsche Gesellschaft für Holzforschung (1. Auflage 2007 und 2. Auflage 2008) Holzwerkstoffe Schweiz VSSM

Fachlektorat: Charles von Büren Layout, Grafik: Ueli Rhiner Dieses Buch ist auch in englischer Sprache erschienen (ISBN 978-3-7643-8689-4). Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek: Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar.

Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechts.

Flumroc Holzwerkstoffzentrum HWZ Isofloc Kronospan Schweiz Pavatex Purbond Xella Fermacell

Fachbeirat: Martin Geiser, Holzbauingenieur, Berner Fachhochschule – Architektur, Holz und Bau, Biel, CH Pirmin Jung, Holzbauingenieur, Rain, CH Richard Jussel, Zimmermeister, Blumer-Lehmann AG, Gossau, CH Hermann Kaufmann, Architekt, Univ.-Prof., Technische Universität, München, D Konrad Merz, Bauingenieur, Merz Kaufmann Partner, Dornbirn, A Markus Mooser, Bauingenieur, Architekt, Lignum-Cedotec, Le Mont-sur-Lausanne, CH Ueli Rhiner, Architekt, Prof., FHS St. Gallen, Hochschule für Angewandte Wissenschaften, St. Gallen, CH Marco Ryter, Architekt, Bauart Architekten, Bern, CH

Unveränderter Nachdruck der dritten, aktualisierten Auflage © 2010/2012 Josef Kolb, Josef Kolb AG, Romanshorn, CH © 2010/2012 Lignum, Holzwirtschaft Schweiz, Zürich, CH © 2010/2012 Birkhäuser Verlag GmbH, Basel Ein Unternehmen von De Gruyter Gedruckt auf säurefreiem Papier, hergestellt aus chlorfrei ­gebleichtem Zellstoff. TCF∞ Printed in Germany

ISBN 978-3-0346-0553-3 98765432 www.birkhauser.com