Holzbau-Taschenbuch. Группа авторов
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Abb. 2.11 Übersicht über Konstruktionselemente heutigen Holzbaus – vom Stab zur Fläche; (a) Stab, (b) Holztafel, (c) Brettstapel, (d) Brettsperrholz, (e) Verbundbauteile
(Quelle: bauart).
2.3 Holzbauweisen
Der Holzskelettbau ist direkt vergleichbar mit dem Stahlbeton- oder Stahlskelettbau.
Als tragende Bauteile werden ausschließlich lineare Bauteile als Stützen und Träger eingesetzt (Abb. 2.12). Das Konstruktionsraster ist verhältnismäßig groß, die Stützenabstände betragen 3–8 m. Träger und Stützen werden meist als einoder zweiteilige Brettschichtholzbauteile ausgebildet. Die tragenden Bauteile sind nicht raumabschließend, sie werden durch nichttragende Innen- und Außenwände und eine tragende, sekundäre Deckenkonstruktion ergänzt. Die Aussteifung erfolgt nicht durch biegesteife Ecken, sondern durch Auskreuzungen mit Stahlstangen oder durch eingesetzte Scheiben aus Mauerwerk, Stahlbeton oder Holztafelelementen (vgl. dazu Abschnitt 5.3).
Der Holztafelbau ist die übliche Konstruktionsweise im Holzhausbau, einschließlich der mehrgeschossigen Gebäude der Gebäudeklasse 3 mit bis zu drei Geschossen. Es werden tragende und nichttragende, hochdämmende Außenwände, Innenwände, Decken- und Dachelemente gefertigt. Die Holztafeln werden aus Rippen aus Konstruktionsvollholz, Furnierschichtholz, Brettschichtholz oder Sonderformen wie geklebten Doppel-T-Querschnitten mit Abmessungen bis zu b × h = 120 mm × 240 mm und Beplankungen aus Holzwerkstoffen hergestellt. Als Beplankung werden die üblichen Holzwerkstoffe eingesetzt, also Spanplatten, Oriented Strand Board (OSB) oder Sperrholz. Die Rippen werden üblicherweise durch einachsige Biegung und Normalkraft beansprucht, die Beplankungen weisen Plattenbeanspruchungen (Verkehrslast, Schnee, Wind) und Scheibenbeanspruchungen (Wind, Erdbeben, Schiefstellungen) auf.
Abb. 2.12 Skelettbau – Schmuttertal Gymnasium, Diedorf; Architekten: Florian Nagler, Hermann Kaufmann
(Quelle: Florian Nagler).
Die mechanische Verbindung zwischen Beplankung und Rippen erfolgt heute in der Regel durch Klammern und in vielen Fällen bereits durch industrielle oder halbindustrielle Fertigung. Abb. 2.13 zeigt eine heute übliche, halbautomatische Fertigung mit automatischer Verklammerung der Beplankungen.
Geklebte Tafelelemente wurden früher häufiger hergestellt, sind aber heute eine Ausnahme, da die Herstellung der Verbindung mit Klammern preiswerter und produktionstechnisch einfacher ist. Der Vorteil geklebter Elemente sind die größeren lateralen und Biegesteifigkeiten.
Als Beplankungsmaterialien werden zunehmend auch Gipsbauplatten (Gipskarton- oder Gipsfaserplatten) als tragende Beplankung eingesetzt, die Verbindung erfolgt ebenfalls durch Klammern. Holztafeln können ein- oder zweiseitig tragend beplankt sein.
Die Vorfertigungsgrade bei Wänden umfassen neben den einseitig beplankten Tafeln auch zweiseitig und bereits voll gedämmte Holztafeln bis hin zu Holztafelelementen mit malerfertiger innenseitiger Beplankung, Fenstereinbau und vorgefertigter Fassade als Wärmedämmverbundsystem oder mit be- oder hinterlüfteter Bekleidung (Abb. 2.14 und 2.15). Örtliche Ergänzungen, z. B. an den Geschossstößen, werden häufig bereits vorkonfektioniert auf die Baustelle mitgeliefert. Bei den Deckenelementen werden ähnliche Vorfertigungsstufen ausgeführt. Auch hier reicht die Spannweite von der einseitig beplankten Deckentafel bis zur malerfertigen Ausführung der unterseitigen Bekleidung und dem Einbau von Installationselementen. Zunehmend werden auch Dachtafeln vorgefertigt inkl. unterer Bekleidung, Volldämmung, oberer Bekleidung und Notabdichtung, um ein schnelles Schließen der Gebäudehülle zu ermöglichen.
Abb. 2.13 Automatische Verklammerung der Beplankungen
(Quelle: Fa. Huber & Sohn).
Abb. 2.14 Vorfertigungsgrade von Holztafeln als Wand- und Deckenelemente (a) einseitig beplankte Holztafel, (b) beidseitig beplankte Holztafel mit Dämmung, (c) geschlossene Holztafel, inkl. Fenster- und Fassadeneinbau mit mineralischen WVDS, und innen malerfertig
(Quelle: bauart).
Abb. 2.15 Montage einer vorgefertigten Wandtafel am Gebäude H8, City of Wood, Bad Aibling
(Quelle: Fa. Huber & Sohn).
Abb. 2.16 Hoch vorgefertigte, vorinstallierte „Deckensegel“ in einem Holzbürogebäude an der Hochhausgrenze – KAMPA K8
(Quelle: Kampa GmbH).
Ein weiterer Schritt besteht in der zunehmenden Integration von Haustechnik in vorgefertigte Elemente. Abb. 2.16 zeigt den Einbau vorgefertigter Deckensegel mit integrierter Lüftungs-, Heiz- und Elektrotechnik mit malerfertiger Untersicht in die Skelettkonstruktion eines siebengeschossigen Bürogebäudes.
Hinweis
Bisher galt in Deutschland:
Einseitig beplankte Dach- und Deckentafeln benötigen in Deutschland zur Sicherstellung der Verwendbarkeit nur eine Herstellererklärung. Ihre Ausführung bezüglich der verwendeten Materialien, Verbindungsmittelabstände etc. ist auf der Baustelle kontrollierbar.
Allseitig geschlossene Holztafeln unterliegen dagegen einer Eigen- und Fremdüberwachung. Sie benötigen einen Verwendbarkeitsnachweis entsprechend der sogenannten „Tafelbaurichtlinie“ [2.15] oder eine CE-Kennzeichnung auf der Grundlage einer Europäischen Technischen Zulassung (ETA). Eine harmonisierte Produktnorm (EN 14732) ist in Bearbeitung, liegt aber noch nicht vor.
Werden zusätzliche Anforderungen an die brandschutztechnischen Eigenschaften der Holztafeln im Sinne der Muster-Richtlinie für hochfeuerhemmende Holzbauteile [2.16] gestellt, ist darüber hinaus eine zusätzliche Überwachung der herstellenden Betriebe zur Sicherstellung der brandschutztechnischen Eigenschaften der Bauteile, z. B. der hochfeuerhemmenden Bekleidung (K260), der K260-Bekleidung, und der vorgenommenen Installationen erforderlich.
In den Jahren 2018 und 2019 wurden die bisherige Bauregelliste des DIBt und die Muster-Liste der eingeführten technischen Baubestimmungen zu der Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen (MVV TB) zusammengefasst [2.17]. Ergänzend wurde