Holzbau vs. Massivbau – Ein umfassender
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SCHLUSSBERICHT HOLZBAU VS. MASSIVBAU – EIN UMFASSENDER VERGLEICH ZWEIER BAUWEISEN IM ZUSAMMENHANG MIT DEM SNBS STANDARD REFERENZ-NR. REF-1011-04200 KREDIT-NR. A2310.0134 Wald AUFTRAGGEBER Bundesamt für Umwelt BAFU, Abteilung Wald Aktionsplan Holz 3003 Bern VERTEILER Herr Werner Riegger, BAFU Erstellt: Rain, 15. Dezember 2015 Letzte Änderung: Rain, 15. Dezember 2015 Autor: Daniel Müller T: +41 (0)41 459 70 43, [email protected] PIRMIN JUNG Büro für Bauphysik AG Grossweid 4, CH – 6026 Rain T: +41 (0)41 459 70 90 F: +41 (0)41 459 70 50 [email protected] www.buerofuerbauphysik.ch IMPRESSUM Auftraggeber Bundesamt für Umwelt (BAFU), Abteilung Wald Aktionsplan Holz 3003 Bern Auftragnehmer PIRMIN JUNG Ingenieure AG Grossweid 4 6026 Rain Autoren Daniel Müller, PIRMIN JUNG Ingenieure AG Michael Eichenberger, PIRMIN JUNG Ingenieure AG Michael Stenz, PIRMIN JUNG Ingenieure AG Kreditnummer A2310.0134 Wald Verfügungsnummer 09.0063.PJ / 6-15.01 Hinweis Dieses Projekt wurde realisiert mit Unterstützung des Bundesamts für Umwelt (BAFU) im Rahmen des Aktionsplans Holz. Erstellt: Rain, 15. Dezember 2015 Seite 2 ABSTRACT Die globale Klimaerwärmung, angetrieben durch die verursachten CO2-Emissionen, hat sich in den letzten Jahrzehnten rasant beschleunigt. Deshalb nimmt die Energieeffizienz von Gebäuden eine grosse Wichtigkeit ein. Die Etablierung des MINERGIE-Standards in der Schweiz stellt einen Schritt in die richtige Richtung dar. Energieeffizienz deckt jedoch nur einen Teilbereich des nachhaltigen Bauens ab und reicht nicht aus, um eine nachhaltige Entwicklung eines Landes zu gewährleisten. Deshalb wurde im Juni 2014 auf der Basis der Strategie Nachhaltige Entwicklung 2012-2015 des Bundes ein umfassender Nachhaltigkeitsstandard für den Schweizer Bausektor lanciert. Mit dem Standard Nachhaltiges Bauen Schweiz (SNBS) soll ein Gebäude umfassend nachhaltig gestaltet werden können. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist einen Vergleich zwischen dem Holz- und dem Massivbau, basierend auf den vorhandenen SNBS-Kriterien, aufzustellen. Die von der Bauweise beeinflussten SNBS-Nachhaltigkeitsindikatoren sollen dabei anhand zweier Praxisobjekte angewendet werden. Aus den erzielten Bewertungsergebnissen sollen anschliessend die Vor- und Nachteile für den konventionellen Holz- und Massivbau abgeleitet werden. Basierend auf den Ergebnissen sollen Optimierungsmassnahmen für den Holzbau erarbeitet werden, welche es ermöglichen, mit dieser Bauweise eine verbesserte SNBS-Bewertung zu erzielen. Alle Indikatoren aus dem SNBS-Kriterienkatalog, welche einen Zusammenhang mit der Bauweise aufweisen, werden identifiziert und beschrieben. Im zentralen Kapitel dieser Arbeit werden jeweils ein reeller Holz- und Massivbau mittels der beschriebenen Indikatoren bewertet. Die beiden Gebäude weisen denselben Standort, eine vergleichbare Gebäudegeometrie sowie eine ähnliche Wohnungsaufteilung im inneren auf und sind dadurch vergleichbar. Basierend auf den SNBS-Bewertungsnoten für die beiden Praxisobjekte wird die Diskussion der Resultate auf den standardisierten, konventionellen Holz- und Massivbau ausgeweitet. Aus den Erkenntnissen des Vergleichs werden Massnahmen für eine Optimierung des Holzbaus im Zusammenhang mit dem SNBS-Standard erarbeitet. Bei den für den Holzbau optimierten Indikatoren werden jeweils zwei Punkte aufgelistet, mit welchen bei deren Befolgen im SNBS-Standard mit einer Holzbauweise eine gute Bewertungsnote erreicht werden kann. Aus dem durchgeführten Vergleich zweier reellen Mehrfamilienhäuser in Massivbau- resp. Holzbauweise ist erkennbar, dass im Bereich Gesellschaft des SNBS-Standards die Bauweise keinen relevanten Bewertungsunterschied aufweist. In der Nachhaltigkeitsdimension Wirtschaft erzielt der Holzbau aufgrund fehlender langjähriger Erfahrung mit Verleimungen eine deutlich schlechtere Bewertung als der Massivbau. Die Holzbauweis wirkt sich hingegen im Nachhaltigkeitsbereich Umwelt positiv auf die betroffenen Indikatoren aus. Die nachteilige Bewertung des Holzbaus aus dem Bereich Wirtschaft kann mit den Vorteilen aus der Umweltbetrachtung kompensiert werden. Der SNBS-Standard bewertet den Holzbau im Allgemeinen fair. Lediglich beim Indikator „Bauweise und Bauteile“ im Bereich Wirtschaft wird der Holzbau nachteilig bewertet. Da dieser Indikator die Handelbarkeit einer Immobilie auch nach 60 Jahren beinhaltet, fehlen dem Systemholzbau zurzeit noch ein paar Jahre Erfahrung. Dies wird sich jedoch mit dem Bewähren der bereits realisierten Holzbauten ändern. Seite 3 INHALTSVERZEICHNIS 1 Ausgangslage .........................................................................................................................6 2 Projektziel ...............................................................................................................................7 3 Zielgruppe ...............................................................................................................................7 4 Methode .................................................................................................................................8 4.1 Bestimmen von bauweiseabhängigen Indikatoren nach SNBS ..............................................8 4.2 Vergleich Holzbau – Massivbau mittels SNBS Indikatoren .....................................................8 4.3 Massnahmen im Holzbau .......................................................................................................9 4.4 Abgrenzung ............................................................................................................................9 5 Bauweiseabhängige Indikatoren nach SNBS ........................................................................10 5.1 Nachhaltigkeitsdimension Gesellschaft ................................................................................10 5.2 Nachhaltigkeitsdimension Wirtschaft ...................................................................................13 5.3 Nachhaltigkeitsdimension Umwelt .......................................................................................13 5.4 Anteil der bauweiseabhängigen SNBS Indikatoren auf die Gesamtbewertung ....................15 6 Ergebnisse ............................................................................................................................17 6.1 Vergleich von zwei identischen Praxisobjekten ....................................................................17 6.1.1 Indikator 104 / 1. Nettowohnfläche und Personenbelegung pro Wohneinheit .....................18 6.1.2 Indikator 105 / 4. Möglichkeit unterschiedlicher Erdgeschossnutzungen .............................20 6.1.3 Indikator 106 / 1. Nutzungsflexibilität privater Innenräume ...................................................21 6.1.4 Indikator 106 / 4. Veränderbarkeit der Nutzungseinheiten ....................................................23 6.1.5 Indikator 107 / 1. Tageslicht ..................................................................................................24 6.1.6 Indikator 107 / 3. Schallschutz externe Quellen ....................................................................26 6.1.7 Indikator 107 / 4. Schallschutz interne Quellen .....................................................................27 6.1.8 Indikator 107 / 5. Sommerlicher Wärmeschutz.....................................................................29 6.1.9 Indikator 107 / 6. Winterlicher Wärmeschutz ........................................................................32 6.1.10 Indikator 108 / 1. Formaldehydemissionen aus Baustoffen ..................................................34 6.1.11 Indikator 108 / 2. Lösemittelemissionen aus Baustoffen ......................................................36 6.1.12 Indikator 108 / 3. Raumlufthygiene .......................................................................................37 6.1.13 Indikator 201 / 1. Lebenszykluskosten ..................................................................................38 6.1.14 Indikator 203 / 1. Bauweise und Bauteile .............................................................................40 6.1.15 Indikator 301 / 1. Primärenergie nicht erneuerbar Erstellung (Graue Energie) ......................41 6.1.16 Indikator 302 / 1. Treibhausgasemissionen Erstellung ..........................................................43 6.1.17 Indikator 303 / 1. Baustelle ...................................................................................................44 6.1.18 Indikator 303 / 2. Ressourcenschonung und Verfügbarkeit ..................................................45 6.1.19 Indikator 303 / 3. Umwelt- und entsorgungsrelevante Bestandteile .....................................46 6.1.20 Indikator 303 / 4. Erweiterung und Wiederverwertungspotential .........................................48 6.1.21 Indikator 304 / 2. Luftdichtigkeit der Gebäudehülle ..............................................................49 6.2 Massnahmen zur Optimierung des Holzbaus .......................................................................50 6.2.1 Möglichkeit unterschiedlicher Erdgeschossnutzungen .........................................................51 6.2.2 Veränderbarkeit der Nutzungseinheiten................................................................................51 6.2.3 Tageslicht .............................................................................................................................51 6.2.4 Schallschutz interne Quellen ................................................................................................ 53 6.2.5 Sommerlicher Wärmeschutz ................................................................................................ 53 6.2.6 Formaldehydemissionen aus Baustoffen..............................................................................54 6.2.7 Lösemittelemissionen aus Baustoffen .................................................................................54 6.2.8 Raumlufthygiene ..................................................................................................................54 6.2.9 Lebenszykluskosten .............................................................................................................55 Seite 4 6.2.10 Primärenergie nicht erneuerbar / Treibhausgasemissionen Erstellung .................................55 6.2.11 Ressourcenschonung und Verfügbarkeit ..............................................................................55 6.2.12 Umwelt- und entsorgungsrelevante Bestandteile ................................................................ 56 6.2.13 Erweiterung und Wiederverwertungspotential .....................................................................56 6.2.14 Luftdichtigkeit der Gebäudehülle ..........................................................................................56 6.3 Auswirkungen auf die SNBS Gesamtnote ............................................................................57 6.4 Optimierungsvorschläge für das SNBS – Bewertungstool ...................................................61 7 Schlussfolgerungen ..............................................................................................................62 8 Verzeichnisse ........................................................................................................................63 8.1 Literaturverzeichnis...............................................................................................................63 8.2 Abbildungsverzeichnis ..........................................................................................................64 8.3 Tabellenverzeichnis...............................................................................................................65 Seite 5 1 AUSGANGSLAGE Bei den meisten Menschen ist das Bewusstsein der Auswirkungen durch die globalen Klimaerwärmungen gestiegen. Die anthropogen verursachten CO2-Emissionen führen zu einer Verstärkung des Treibhausgaseffektes und tragen einen massgebenden Teil zum stattfindenden globalen Temperaturanstieg bei [1]. Die Folgen dieser Erderwärmung sehen die Menschen unter anderem in Anzeichen wie Gletscherschwund, Rückgang des arktischen und antarktischen Meereises, Anstieg des Meeresspiegels oder Anhäufung extremer Wetterereignisse. Mit unterschiedlichen Vorschriften und Förderungen wird die grossflächige Reduzierung der CO 2-Emissionen angestrebt. Mit Fahrzeugen, die weniger Treibstoff verbrauchen oder mit einem gut gedämmten Gebäudepark, welcher weniger Energieverluste aufweist, kann bereits einen Grossteil des Treibhausgasausstosses reduziert werden. Deshalb ist unter anderem das Bedürfnis nach nachhaltig erstellten oder sanierten Gebäuden national wie auch international deutlich gestiegen. Bei der heutigen Baukultur nimmt bei den hiesigen Gebäudelabels vor allem die Energieeffizienz einen hohen Stellenwert ein. Dies ist im Hinblick auf die Reduzierung der CO2-Emissionen sicherlich ein guter Ansatz. Energieeffizienz deckt jedoch nur einen Teilbereich des nachhaltigen Bauens ab. Deshalb verstehen zurzeit die Schweiz und weitere Industrienationen unter nachhaltiger Entwicklung im Hochbau das 3-Säulenmodell. Die Beurteilung der gesamtheitlichen Nachhaltigkeit erfolgt durch die Dimensionen Gesellschaft, Wirtschaft und Umwelt, welche den Rahmen für die Realisierung eines Bauwerks im Sinne der nachhaltigen Entwicklung bildet [1]. Unzählige internationale Nachhaltigkeitslabels für den Gebäudebereich, wie beispielsweise das deutsche Label DGNB, das britische Label Breeam oder das US-amerikanische Label Leed, basieren auf diesen drei Säulen. Diese Nachhaltigkeitslabel finden in der Schweiz kaum Anerkennung. Sie betrachten Themen, wie unter anderem der sparsame Wasserhaushalt, welche für die Schweiz nicht erste Priorität geniessen und lassen beispielsweise das für uns relevante Thema Zersiedelung aus [2]. Das Bundesamt für Energie hat ermittelt, dass rund 40 Prozent des Energieverbrauches in der Schweiz in Gebäuden anfällt [3]. Mit der Tatsache, dass 1,5 Millionen Gebäude in der Schweiz sanierungsbedürftig sind, steigen die Bedürfnisse aus der Politik und Wirtschaft, dass ein nationaler Standard für nachhaltiges Bauen definiert würde, welcher auf die Bedürfnisse der Schweiz zugeschnitten ist. In der Schweiz gibt es die SIA Empfehlung 112/1, die nachhaltiges Bauen für den Hochbau definiert. Basierend auf dieser Empfehlung sollte gemäss der Strategie Nachhaltige Entwicklung 2012 – 2015 des Bundes ein eigener Nachhaltigkeitsstandard für den Bausektor entwickelt werden [4]. Dieser Standard sollte die wesentlichen Themen für die gesamtheitliche Nachhaltigkeit der Schweiz beinhalten und einen möglichst geringen Aufwand in der Anwendung verursachen. Im Jahr 2013 wurde, getragen durch das Netzwerk Nachhaltiges Bauen Schweiz (NNBS) [3], der Standard Nachhaltiges Bauen Schweiz, kurz SNBS, lanciert [5]. Mit den ausgearbeiteten SNBS-Bewertungskriterien kann ein Schweizer Wohn- oder Verwaltungsbau in den drei Nachhaltigkeitsdimensionen Gesellschaft, Wirtschaft und Umwelt umfassend bewertet werden. Der neu lancierte Standard Nachhaltiges Bauen Schweiz dürfte in mittelfristiger Zukunft in ein Gebäudelabel umgewandelt werden. Seite 6 2 PROJEKTZIEL Das Ziel dieser Arbeit ist mit dem SNBS-Standard zukünftig vermehrt Holz im schweizerischen Hochbau einzusetzen. Holz als lokale, nachwachsende Ressource soll einen wesentlichen Beitrag zur Reduzierung der CO2-Emmissionen im Gebäudepark beitragen. Aufgrund der steigenden Anforderungen durch die aktuelle Architektur bieten auch Hybride Systeme in Kombination mit Holz und Beton konstruktiv wie wirtschaftlich interessante Lösungen. Der Standard Nachhaltiges Bauen Schweiz berücksichtigt die gesamte Nachhaltigkeit eines Gebäudes in den Dimensionen Gesellschaft, Wirtschaft und Umwelt. Durch die vielfältigen Kriterien, welche in diesem Standard zu beantworten sind, ist es sehr schwierig abzuschätzen, was für einen Einfluss die Bauweise auf die Gesamtbeurteilung einnimmt. In dieser Arbeit soll aufgezeigt werden, ob ein Bauwerk in Holzbau oder in Massivbauweise nachhaltiger, respektive welche der beiden Bauweisen die Zielsetzung des SNBS besser erfüllt. Bei vielen Menschen besitzt der Holzbau das Image „nachhaltig“. Doch wie „nachhaltig“ ist der Holzbau nach den Kriterien des Standards Nachhaltiges Bauen Schweiz gegenüber dem Massivbau wirklich? Für die Holzbranche in der Schweiz ist es von grossem Interesse, dass allfällige Verbesserungsvorschläge zum Erreichen einer besseren Nachhaltigkeitsbewertung aufgezeigt werden. Dabei sollen nicht nur die Schwächen sondern auch die Stärken formuliert werden. Für die beim Holzbau nachteilig ausfallenden SNBS-Indikatoren sollen Optimierungsmassnahmen erarbeitet und aufgezeigt werden. Ein Vergleich dieser beiden Bauweisen kann wertvolle Aufschlüsse erzielen, was beim Holzbau verbessert werden kann, um den neuen Standard besser zu erfüllen. Falls sich dieser etablieren wird, sollte der Holzbaubranche das notwendige Wissen zur Verfügung stehen, um mit den Mitbewerbern mithalten zu können. 3 ZIELGRUPPE Der Vergleich zwischen dem Holzbau und dem Massivbau soll den Architekten und potentiellen Bauherren Aufschluss über die Nachhaltigkeit der Bauweise im Standard Nachhaltiges Bauen Schweiz ersichtlich machen. Die Vorteile und das Potential vom Holzbau in diesem neuen Gebäudestandard sollen den zukünftigen Kunden dieser Branche vermittelt werden. Für die Mitglieder des Netzwerkes Nachhaltiges Bauen Schweiz kann der Einfluss der Bauweise auf die Gesamtbeurteilung durch den SNBS Standard von erhöhtem Interesse sein. Die Hinweise zu einem verbesserten Erfassen des Holzbaus im Bewertungstool können als Anregung für eine nächste Überarbeitung dienen. Die Konstruktionen des Holzbaus sind bereits sehr vielseitig und haben sich in der Praxis mehrheitlich bewährt. Auch Kombinationen von hybriden Bauteilen wie z.B. HBV-Decken weisen bereits längere Praxiserfahrungen auf. Seite 7 4 METHODE Dieses Kapitel beschreibt das Vorgehen und die Arbeitsweise dieses Dokumentes. Die einzelnen Fragestellungen sowie die zu analysierenden Resultate werden in kurzer Form beschrieben. 4.1 Bestimmen von bauweiseabhängigen Indikatoren nach SNBS Für den Vergleich zwischen dem Holz- und dem Massivbau werden diejenigen Indikatoren des SNBSKriterienkatalogs identifiziert, bei welchen die Bauweise einen Einfluss auf die Bewertungsnote des betrachteten Indikators besitzt. Für die Bestimmung dieser relevanten Indikatoren wird in dieser Arbeit wie folgt vorgegangen: Der Sachgegenstand aller SNBS-Indikatoren im Beschreibungstext sowie im Vorgabenkatalog werden aufmerksam gelesen. Diejenigen Indikatoren, bei welchen einen Zusammenhang mit der Bauweise ersichtlich ist, werden markiert und für das weitere Vorgehen aufbereitet. Der SNBS-Kriterienkatalog wurde von verschiedenen Fachpersonen für das NNBS erarbeitet. Für die Identifikation von denjenigen Indikatoren, bei welchen der Einfluss durch die Bauweise nicht sicher scheint oder nur vermutet wird, wird mit der zuständigen Fachperson des Standards Nachhaltiges Bauen Schweiz Rücksprache genommen. Das Kapitel 5 Bauweiseabhängige Indikatoren nach SNBS wird mit einem Vergleich abgeschlossen. In dieser Darstellung wird der Anteil der bauweiserelevanten im Verhältnis der bauweiseunabhängigen Indikatoren in den einzelnen Nachhaltigkeitsdimensionen aufgezeigt. 4.2 Vergleich Holzbau – Massivbau mittels SNBS Indikatoren In einem Vergleich von zwei Praxisobjekten werden die vorangehend identifizierten und beschriebenen SNBSIndikatoren angewendet. Bei beiden Gebäuden handelt es sich um typenähnliche Mehrfamilienhäuser auf benachbarten Parzellen, wobei ein Wohngebäude in Holz- und das andere im konventionellen Massivbau erstellt wird. Beide Mehrfamilienhäuser besitzen praktisch identische Aussenabmessungen und eine ähnliche Wohnungsaufteilung. Aufgrund dieser Voraussetzungen eignen sich diese Gebäude für einen Vergleich der Bauweise nach dem SNBS. Die Indikatoren, welche nicht durch die Bauweise beeinflusst werden und dieselben Eigenschaften bei beiden Wohngebäuden aufweisen, werden in dieser Arbeit nicht genauer untersucht. Für jeden betrachteten Indikator gibt es aufgrund der unterschiedlichen Bauweise der Mehrfamilienhäuser jeweils zwei Ergebnisse. Diese erzielten Resultate werden miteinander verglichen und diskutiert. Anschliessend werden daraus Vor- und Nachteile für den konventionellen Massiv- beziehungsweise den Holzbau aufgezeigt. Aus diesen Erkenntnissen werden in einem späteren Kapitel Optimierungsmassnahmen für den Holzbau erarbeitet und beschrieben. Um die Vergleichbarkeit der Resultate zu gewährleisten, werden die minimalen Abmessungsdifferenzen zwischen den beiden Mehrfamilienhäusern mittels eines Umrechnungsfaktors angeglichen. Ebenfalls sind Abmessungsanpassungen bei den Fenstern und den Raumgrössen vorzunehmen. Mit der Umrechnung einzelner Einflussfaktoren kann die Vergleichbarkeit der beiden Praxisobjekte gewährleistet werden. Um bei einem zu untersuchenden Indikator die Vergleichbarkeit zu gewährleisten, dürfen nur diejenigen Einflussfaktoren verglichen werden, welche einen Zusammenhang mit der Bauweise besitzen. Diejenigen Parameter innerhalb eines Indikators, welche keinen Zusammenhang mit der Bauweise besitzen, werden für beide Mehrfamilienhäuser angeglichen. Dadurch beeinflussen nur die gewünschten, je nach Bauweise unterschiedlichen Einflussfaktoren das SNBS-Bewertungsresultat jedes Indikators. Der Unterschied zwischen den Bauweisen kann somit nachvollziehbar analysiert und interpretiert werden. Seite 8 4.3 Massnahmen im Holzbau Aufgrund der Diskussionen beim Bauweisevergleich werden Lösungsansätze erarbeitet, welche die Nachteile des Holzbaus reduzieren und dessen Vorteile stärkt. Diese Optimierungsmassnahmen werden beim entsprechenden Indikator beschrieben. Mit der Auflistung von zu beachtenden Punkten werden stichwortartig die wichtigsten Einflussparameter des jeweiligen Indikators aufgeführt. Durch das Aufzeigen von Anpassungsmassnahmen bei der Konstruktion soll eine bessere SNBS-Bewertungsnote für den Holzbau erreicht werden. Mit einem Beschrieb von zu befolgenden Hinweisen bei der Planung und der Ausführung werden Massnahmen aufgezeigt, mit welchen das gesamte Holzgebäude nachhaltiger gestaltet werden kann. Durch die Möglichkeit einer möglichen besseren SNBS-Gesamtnote mit einer Holzbauweise soll der Absatz des natürlich nachwachsenden Rohstoffes Holz gefördert werden. 4.4 Abgrenzung Beim Vergleich des Holzbaus mit dem Massivbau nach dem SNBS-Kriterienkatalog werden lediglich die Indikatoren untersucht, welche von der Bauweise abhängig sind oder durch diese beeinflusst werden. In der hiesigen Baukultur gibt es eine Vielzahl von Konstruktionsmöglichkeiten ein Objekt zu erstellen. Im Rahmen dieser Arbeit werden Konstruktionen wie die Tafelbauweise, der Blockholzbau oder die Pfosten-Riegelkonstruktion nicht vertieft analysiert. Es wird jedoch versucht, Hinweise und Massnahmen zu erarbeiten, welche sämtliche erwähnte Holzbaukonstruktionsvarianten betreffen. Ebenfalls wird in dieser Arbeit der Stahlbau vernachlässigt. Für den Vergleich der Bauweise wird beim Holzbau vorwiegend die in der Schweiz verbreiteste Konstruktion, der Holzrahmenbau, betrachtet [6]. Beim Massivbau wird eine konventionelle Bauweise mit Stahlbeton und Mauerwerk gewählt. Beim Vergleich der SNBS-Kriterien wird jeder Indikator in sich geschlossen betrachtet. Teilweise bestehen Abhängigkeiten unter den einzelnen Indikatoren, welche sich gegenseitig positiv wie negativ beeinflussen. Eine zusätzliche Betrachtung mit Einbezug der Abhängigkeiten zwischen den einzelnen Indikatoren untereinander ist zu komplex und zu umfassend für den Rahmen der Arbeit. Zudem sind der Nutzen und der Optimierungsspielraum bei den sich gegenseitig beeinflussenden Indikatoren nur sehr beschränkt. Seite 9 5 BAUWEISEABHÄNGIGE INDIKATOREN NACH SNBS In diesem Kapitel werden alle SNBS-Indikatoren beschrieben, welche mit der Wahl einer der beiden Bauweisen eine Änderung der Bewertungsnote zur Folge haben können. Zudem werden die Einflussparameter auf die Bewertungsnote der jeweiligen Indikatoren in Abhängigkeit der Bauweise aufgezeigt. Im Standard SNBS findet eine detaillierte Bewertungsnotenvergabe auf der Stufe der Indikatorenebene statt. Einzelne Indikatoren werden zu einem Kriterium zusammengefasst, welche wiederum einen Teil einer Nachhaltigkeitsdimension bilden. Der SNBS-Kriterienkatalog enthält unter anderem Indikatoren, welche das Gebäude mit Themen wie zum Beispiel die Standortwahl oder die architektonische Ausprägung bewerten. Die Bewertungsnote dieser Indikatoren wird nicht von der Bauweise beeinflusst und für den Vergleich vernachlässigt. Die nachfolgenden Informationen zu den einzelnen, durch die Bauweise beeinflussten Indikatoren, stammen aus dem SNBS-Kriterienbeschrieb [3] sowie direkt aus dem SNBS-Bewertungstool. 5.1 Nachhaltigkeitsdimension Gesellschaft 104 / 1. Nettowohnfläche und Personenbelegung pro Wohneinheit In diesem Indikator wird die Nettowohnfläche nach SIA 416 berechnet. SNBS macht jedoch einige Präzisierungen zu dieser SIA Norm. - Abstellräume und Flächen unter Dachschrägen ab einer Raumhöhe von 1,5 m, sofern der Dachneigungswinkel minimal 15 Grad beträgt, werden auch in die Nettowohnfläche eingerechnet. Die Konstruktionsflächen werden nicht eingerechnet. Mit der Anzahl Zimmer pro Wohneinheit und dieser Fläche wird eine Punktzahl ermittelt, welche die Note nach SNBS von 1-6 ergibt. In diesem Indikator werden noch drei weitere Angaben erfasst, welche nicht von der Bauweise abhängen. Die Bauweise beeinflusst aus folgendem Grund die Bewertungsnote dieses Indikators: - Bei der Holzrahmenbauweise liegt die Dämmung zwischen den Ständern, was eine schlankere Aussenwandkonstruktion als bei der Massivbauweise ergibt. - Bei der Massivbauweise wird meistens aussen aufgedämmt. Somit ergeben sich stärkere Aussenwandaufbauten als bei der Holzrahmenbauweise. Als Konsequenz kann bei der Holzbauweise eine grössere Nettogeschossfläche resultieren. Wie sich diese auf die zu erreichende Punktzahl auswirkt wird im nächsten Kapitel beschrieben. 105 / 4. Möglichkeit unterschiedlicher Erdgeschossnutzungen Damit im Erdgeschoss unterschiedliche Nutzungen möglich sind, muss die Bau- und Zonenordnung neben der Wohnnutzung weitere Nutzungsarten erlauben. Als Voraussetzung um das Erdgeschoss als Laden- oder als Gewerberäume nutzen zu können, müssen Tragweiten mit wenigen Stützen realisierbar sein. Beim Vergleich zwischen dem Holz- und dem Massivbau wird dessen Einfluss auf die Bauweise untersucht. Seite 10 106 / 1. Nutzungsflexibilität privater Innenräume In diesem Indikator wird die Veränderbarkeit der privaten Möblierung berücksichtigt. Es wird untersucht, wie oft in einer Wohneinheit ein Flächenmodul in Innenräumen Platz hat (symbolisiert durch ein grosses Möbel mit einer Grundfläche von 14 m2). Dieses Flächenmodul besitzt die Abmessung zwischen 3.00 m x 4.67 m bis 3.80 m x 3.68 m. Das Flächenmodul im Raum darf keine Berührung mit raumabgrenzenden Bauteilen oder Überlappungen mehrere Flächenmodule aufweisen. Küchenkombinationen und Einbauschränke gelten nicht als Raumabgrenzende Bauteile. Beim Vergleich der Holz- und bei der Massivbauweise wird untersucht, ob tragende Wände oder Stützen in den Bereich dieses Flächenmoduls kommen. Bei einer Beeinflussung erreicht die entsprechende Bauweise weniger Punkte für die Nutzungsflexibilität der privatern Innenräume. Eine Wohnfläche, welche öfters das geforderte Flächenmodul von 14 m2 aufnehmen kann, hat einen höheren Wert. Der Raum kann freier gestaltet werden, was die Lebensqualität erhöht. 106 / 4. Veränderbarkeit der Nutzungseinheiten In diesem Indikator wird die Anzahl der teilbaren und der nichtteilbaren Wohneinheiten aufgelistet. Bei den zwei zu untersuchenden Bauweisen kann es unterschiedlich schwierig sein, Wohneinheiten zu teilen oder zusammenzulegen. Tragende Innenwände würden das zusammenlegen zweier Wohnungseinheiten erschweren oder sogar verunmöglichen. Aus diesem Grund beeinflussen die unterschiedlichen Bauweisen die Bewertungsnote dieses Indikators. 107 / 1. Tageslicht Bei diesem Indikator wird ein Tageslichtnachweis erbracht. Ein wesentlicher Einflussparameter auf den Tageslichtanteil nimmt die Fenstersturzausbildung ein. Im Sturzbereich dringt am meisten Tageslicht in den Raum ein. Deshalb ist wichtig, dass der Abstand des Fensterglases zur Decke möglichst gering ist. Je nach Bauweise wird das Sturzdetail unterschiedlich geplant und ausgeführt. Das Resultat des Tageslichtnachweises hängt jedoch auch noch von weiteren Faktoren ab, welche durch die Bauweise beeinflusst werden können. Diese Faktoren werden ebenfalls in einem späteren Kapitel dieser Arbeit untersucht. 107 / 3. Schallschutz externe Quellen In diesem Indikator wird der Schallschutz gegen externe Quellen für Tag und Nacht gegen Luftschall von aussen nach SIA 181:2006 nachgewiesen. Die Schalldämmeigenschaft der Gebäudehülle, zusammen mit deren Einbauten wie z. B. Fenster und Türen, geben den Schutz gegen Luftschall von aussen vor. Je nach gefordertem Schallschutz können die Anforderungen durch die unterschiedliche Bauweise besser oder weniger gut erfüllt werden. Seite 11 107 / 4. Schallschutz interne Quellen In diesem Indikator wird der Schallschutz interner Quellen (Luftschall, Trittschall, haustechnische Geräte) betrachtet. Üblicherweise reicht ein Schallschutznachweis nach SIA 181:2006 aus, um die geforderten Vorgaben zu erfüllen. Der eingehaltene Schallschutz muss für zwischen und innerhalb der Nutzungseinheiten angegeben werden. Der Schutz gegen Luft- und Trittschall von Innen ist vom Konstruktionstyp und der Materialisierung abhängig. Aus diesem Grund wird dieser Indikator genauer betrachtet. 107 / 5. Sommerlicher Wärmeschutz In diesem Indikator ist entweder mit Hilfe des MINERGIE-Zusatzformulars (gemäss Variante 2) oder einer Gebäudesimulation des sommerlichen Wärmeschutzes für alle Zonen des Gebäudes nachzuweisen. Bei den zwei zu untersuchenden Bauweisen werden verschiedene Materialien mit unterschiedlicher Wärmespeicherkapazität verwendet. Eine erhöhte Wärmespeicherfähigkeit bewirkt ein ausgeglicheneres Raumklima in den Sommermonaten bei stattfindender Nachtauskühlung. Die Bauweise nimmt aufgrund der Materialisierung einen nicht vernachlässigbaren Einfluss auf den sommerlichen Wärmeschutz ein. 107 / 6. Winterlicher Wärmeschutz In diesem Indikator wird die Effizienz des winterlichen Wärmeschutzes bewertet. Im SNBS Nachweistool sind die Wärmedurchgangskoeffizienten der einzelnen Aussenbauteile des Gebäudes zu erfassen. Ebenfalls ist die Gebäudeform anzugeben. Der winterliche Wärmeschutz beeinflusst die Bauweise aufgrund der Materialisierung sowie der Anordnung der Dämmung und dessen Einfluss auf die Wärmedurchgangskoeffizienten. 108 / 1. Formaldehydemissionen aus Baustoffen Dieser Indikator bewertet die gemessene Formaldehydkonzentration im fertiggestellten Objekt. Die Messung wird nach den Vorgaben von MINERGIE-ECO durchgeführt. Die Bauweise kann die Materialisierung der Raumoberflächen beeinflussen. In den Innenräumen in einem Holzbau befinden sich meisten andere Oberflächenmaterialien als in einem Massivbau. Die unterschiedliche Materialisierung beeinflusst die Formaldehydkonzentration in den Räumen. Bei der Holzbauweise verursacht vor allem der Leim in den Holzwerkstoffen die Formaldehydemissionen. Im Massivbau sind es andere Baustoffe, wie z.B. Kunststoffakustikdecken oder kunststoffhaltige Akustikputze. 108 / 2. Lösemittelemissionen aus Baustoffen In diesem Indikator wird die Messung der Lösemittelemissionen (TVOC) beim fertig erstellten Bauwerk bewertet. Die Messung wird nach den Vorgaben von MINEGIE-ECO durchgeführt. Im Vergleich der beiden Bauweisen werden unterschiedliche Baustoffe eingesetzt. Diese können TVOC-Stoffe besitzen, welche in die Raumluft entweichen. Seite 12 108 / 3. Raumlufthygiene Der Indikator Raumlufthygiene berücksichtigt verschiedene Begebenheiten wie raumlufttechnische Anlagen oder bauliche Massnahmen, welche einen Einfluss auf die Raumlufthygiene ausüben. Als Beispiel dafür kann die Art der Luftverteilungsrohre genannt werden. Bewertet wird unter anderem, ob die Innenoberfläche dieser Rohre gerippt oder glatt ist. Zudem gibt es Anforderungen an Biozide und chemische Holzschutzmittel bei beheizten Innenräumen. Dieser Indikator wird wegen den baulichen Massnahmen vertiefter betrachtet. Bei der Holzbauweise werden häufiger Oberflächenschutzmittel in beheizten Innenräumen eingesetzt als beim Massivbau. 5.2 Nachhaltigkeitsdimension Wirtschaft 201 / 1. Lebenszykluskosten, Durchschnittskosten Die Lebenszykluskosten des zu bewertenden Bauobjekts werden in diesem Indikator berechnet. Lebenszykluskosten sind diejenigen Kosten, welche ein Bauwerk von seiner Projektierung bis zu seinem Rückbau verursacht. Kosten für die Erstellung der Konstruktion, der Gebäudetechnik, der Aussenwandbekleidung (Fassade etc.) werden im Bewertungstool erfasst. Die gesamten Lebenszykluskosten werden mit Zuschlägen für die Instandhaltungskosten errechnet. Beim Vergleich der Holz- und Massivbauweise werden die Lebenszykluskosten unterschiedlich hoch ausfallen. Unterschiedliche Materialien und unterschiedliche Bauprozesse sind die Ursache. So werden im Holzbau beispielsweise Bauteile aus Elemente vor der Montage im Werk vorgefertigt. Beim Massivbau findet hingegen üblicherweise der gesamte Bauprozess auf der Baustelle statt. Die unterschiedlichen Bauprozesse verursachen, zusammen mit der für die jeweilige Bauweise typischen Materialisierung, unterschiedliche Erstellungskosten. 203 / 1. Bauweise und Bauteile Da Inverstoren oft eine bewährte Bausubstanz bevorzugen, wird die Bauweise durch die Bewertungsnote dieses Indikators beeinflusst. Die traditionelle Massivbauweise gilt als bewährt. Die Holzbauweise hingegen wird je nach Konstruktionsart als bewährte Bauweise über mehrere Jahrzehnte oder als Bauweise mit wenig Erfahrung eingestuft. 5.3 Nachhaltigkeitsdimension Umwelt 301 / 1. Primärenergie nicht erneuerbar Erstellung In diesem Indikator wird die „Primärenergie nicht erneuerbar“, welche auch Graue Energie genannt wird, errechnet. Die Graue Energie berücksichtigt den Zeitraum von der Rohstoffgewinnung bis zu deren Entsorgung. Dieser Berechnungsvorgang wird oft auch als Lebenszyklusanalyse benannt. Bei der Holz- und der Massivbauweise werden verschiedene Materialien verwendet, welche unterschiedliche Werte an Grauer Energie aufweisen. Holz- und Massivbauobjekte weisen bei ähnlichen Gebäudetypen üblicherweise auch unterschiedliche Gesamtmengen an Grauer Energie auf. Seite 13 302 / 1. Treibhausgasemissionen Erstellung (indikativ) Bei diesem Indikator werden die Treibhausgasemissionen für ein Bauwerk berechnet. Aufgrund der unterschiedlichen Materialisierung der zu vergleichenden Bauweisen ändern sich die Treibhausgasemissionen eines Objektes. 303 / 1. Baustelle Im Indikator Baustelle werden verschiedene Konzepte und Massnahmen gefordert. So ist unter anderem ein Konzept zum Schutz des Bodens und zum Schutz des Grundwassers gefordert. Bauabfälle sind gemäss der SIA Empfehlung 430 zu entsorgen. Es muss sichergestellt werden, dass Materialreststücke und Gebinde von den Unternehmungen zurückgenommen werden. Für auf dem Grundstück bestehende Bauwerke, welche abgerissen werden, wird ein Rückbaukonzept verlangt. Dieses beinhaltet Angaben zum Wiederverwerten und Entsorgen der anfallenden Materialfraktionen. Ebenfalls ist der Baulärm zu begrenzen und die Ausbreitung von Baustaub zu verhindern. Solange die Wärmedämmung nicht vollständig angebracht und die Gebäudehülle undicht ist, darf das Gebäude nicht beheizt werden. Die Holz- und die Massivbauweise unterscheiden sich auf der Baustelle vor allem durch den Bauprozesse. Beim Holzbau werden häufig Elemente vorgefertigt, was die Montagezeit auf der Baustelle relativ kurz bleiben lässt. Beim Massivbau findet hingegen der grösste Teil des Erstellungsprozesses auf der Baustelle statt. 303 / 2. Ressourcenschonung und Verfügbarkeit Dieser Indikator hat zum Ziel, natürliche Baustoffressourcen zu schonen und deren Verfügbarkeit langfristig sicherzustellen. Weiter sind der Witterung ausgesetzten Bauteile (z. B. Fassade) mit witterungsunempfindlichen Materialien auszuführen oder die betroffenen Bauteile genügend vor der Witterung zu schützen. Dieser Indikator wird durch die Bauweise beeinflusst, da unter anderem beim Holz- und Massivbau oft unterschiedliche Fassadenmaterialien eingesetzt werden. Ebenfalls basieren die beiden Bauweisen auf unterschiedlichen Rohstoffen und Ressourcen. 303 / 3. Umwelt- und entsorgungsrelevante Bestandteile Dieser Indikator fordert unter anderem einen Verzicht von gewissen Baustoffen im Bauwerk. Dabei handelt es sich meistens um Dämmungen, Bodenbelägen und wasserabführenden Schichten. Beim Massivbau muss besonders auf die zu verzichtenden Baustoffe geachtet werden, da diese bei der Bauweise öfters zum Einsatz kommen. Aufgrund des unterschiedlichen Einsatzes solcher umweltbelastenden Bauprodukte hat die Bauweise einen Einfluss auf die Bewertungsnote dieses Indikators. Seite 14 303 / 4. Erweiterung und Wiederverwertungspotential Dieser Indikator berücksichtigt unter anderem die Erweiterungsmöglichkeiten des Bauvorhabens. Falls das Bauvolumen auf dem Grundstück noch nicht vollständig ausgeschöpft wird, müssen minimal 20 % der EBF als Erweiterungsmöglichkeit vorhanden sein. Die Nutzungsflexibilität der Raumaufteilung ist ebenfalls ein Bestandteil dieses Indikators. Innenwände sind wenn möglich nichttragend auszuführen. Vertikal und horizontal geführte Sanitärinstallationen müssen zugänglich für den Unterhalt zugänglich sein. Zudem wird in diesem Indikator die Austauschbarfähigkeit verschiedener Bauteile bewertet. Die unterschiedlichen konstruktiven Aspekte und Detaillösung der beiden Bauweisen beeinflusst die Bewertungsnote dieses Indikators. 304 / 2. Luftdichtigkeit der Gebäudehülle In diesem Indikator wird das Ergebnis des Blower-Door-Tests bewertet. Diese Messung kann erst nach Vollendung der Gebäudehülle ausgeführt werden. Bei der Holz- und der Massivbauweise wird die innere Luftdichtigkeitsschicht unterschiedlich gelöst. Aufgrund der unterschiedlichen Ausbildung der Luftdichtigkeitsebene kann die Luftdichtigkeit die Bewertungsnote dieses Indikators beeinflussen. 5.4 Anteil der bauweiseabhängigen SNBS Indikatoren auf die Gesamtbewertung Jedes Kriterium wird durch mehrere Indikatoren bewertet. Die einzelnen Indikatoren sind für die Bewertungsnote des jeweiligen Kriteriums zum Teil unterschiedlich gewichtet. Somit können die einzelnen Indikatoren ein Kriterium unterschiedlich beeinflussen. Nachfolgend wird in den Abbildung 1 bis Abbildung 3 der Einfluss der Konstruktionswahl und der daraus folgenden Materialisierung auf die drei SNBS-Nachhaltigkeitsdimensionen dargestellt. Es wird der jeweilige Anteil der gewichteten bauweiserelevanten den nicht bauweiserelevanten Indikatoren gegenüber gestellt. Der gewichtete Anteil der einzelnen Kriterien ist nicht gleich zu setzen mit der Anzahl der zu vergleichenden Indikatoren. Anteil gewichtete Indikatoren in der Dimension Gesellschaft 30% 70% Bauweiserelevante Indikatoren Nicht bauweiserelevante Indikatoren Abbildung 1: Anteil gewichtete Indikatoren bezogen auf die Gesamtnote in der SNBS-Nachhaltigkeitsdimension Gesellschaft In der Abbildung 1 wird aufgezeigt, dass die Wahl der Bauweise die Nachhaltigkeitsdimension Gesellschaft wesentlich beeinflusst. Die gewichteten, bauweiseabhängigen Indikatoren nehmen einen Anteil von ca. 30 % ein. Der restliche Anteil sind nicht bauweiserelevante Indikatoren. Diese werden unter anderem durch die architektonischen und Standortabhängigen Gegebenheiten beeinflusst. Seite 15 Anteil gewichtete Indikatoren in der Dimension Wirtschaft 15% Bauweiserelevante Indikatoren Nicht bauweiserlevante Indikatoren 85% Abbildung 2: Anteil gewichtete Indikatoren bezogen auf die Gesamtnote in der SNBS-Nachhaltigkeitsdimension Wirtschaft Die Abbildung 2 zeigt auf, dass die Nachhaltigkeitsdimension Wirtschaft durch die Wahl der Gebäudekonstruktion nicht entscheidend beeinflusst wird. Der Anteil der bauweiseabhängigen Indikatoren beträgt lediglich 15 %. Der restliche Anteil setzt sich aus nicht bauweiseabhängigen Indikatoren zusammen, welcher unter anderem durch die Objektgrösse, dem Gebäudestandort und dem regionalökonomischem Potential beeinflusst wird. Anteil gewichtete Indikatoren in der Dimension Umwelt 27% 73% Bauweiserelevante Indikatoren Nicht bauweiserelevante Indikatoren Abbildung 3: Anteil gewichtete Indikatoren bezogen auf die Gesamtnote in der SNBS-Nachhaltigkeitsdimension Umwelt Die Bauweise und vor allem deren Materialisierung beeinflusst den Bereich Umwelt wesentlich. Aus der Abbildung 3 ist zu entnehmen, dass der Anteil gewichteter bauweiseabhängiger Indikatoren einen Anteil von rund 27 % einnimmt. Mit einem Anteil von ca. 73 % nehmen die bauweiseunabhängigen Indikatoren jedoch den entscheidenderen Einfluss auf die Nachhaltigkeitsdimension Umwelt ein. Diese Indikatoren bewerten unter anderem Themen wie die Mobilität, die Artenvielfalt oder die Landschaftszersiedelung. Die einzelnen SNBS-Nachhaltigkeitsdimensionen werden durch die gewichteten bauweiseabhängigen Indikatoren unterschiedlich beeinflusst. Die grösste Bedeutung nimmt die Wahl der Bauweise im Bereich der Gesellschaft ein. In dieser Dimension kann mit einer gezielten Wertlegung auf eine nachhaltige Gebäudekonstruktion einen beträchtlichen Anteil von knapp einem Drittel zu einer guten Gesamtnote beigetragen werden. Seite 16 6 ERGEBNISSE In diesem Kapitel werden die Unterschiede zwischen dem Holz- und dem Massivbau im Zusammenhang mit dem Standard Nachhaltiges Bauen Schweiz SNBS untersucht. In Abhängigkeit der Ergebnisse werden für den Holzbau Optimierungsmassnahmen erarbeitet, welche dieser Bauweise zu einer besseren Bewertungsnote verhelfen sollen. 6.1 Vergleich von zwei identischen Praxisobjekten Mit einem Vergleich zwei identischer Mehrfamilienhäuser werden die bauweiseabhängigen Indikatoren mit einer Holzbau- und einer Massivbauweise gegenübergestellt. Die Geometrie und die Wohnungsaufteilung im inneren der beiden Wohngebäude sind sehr ähnlich. Zudem befinden sich beide Gebäude am selben Standort. Aufgrund dieser Voraussetzung eignen sich diese Mehrfamilienhäuser als Vergleichsobjekte. Die gewählten Bauteile der jeweiligen Bauweise repräsentieren die konventionellen Konstruktionstypen. In der Tabelle 1 sind die Wohnungsanzahl sowie das System des jeweiligen Bauteils aufgeführt. Die zu untersuchenden Indikatoren sind im Kapitel 5 beschrieben. Mit dem Vergleich der beiden Praxisobjekte sollen reale Rückschlüsse über den Unterschied zwischen den beiden Bauweisen nach dem Standard nachhaltiges Bauen Schweiz erzielt werden. Um die Lesbarkeit zu vereinfachen, wird nachfolgend die Bezeichnung Holzbau und Massivbau verwendet. Der Holzbau beschreibt das Mehrfamilienhaus „Hofstetter“ mit dem Konstruktionstyp Holzrahmenbauweise, welche in der Schweiz die am häufigsten verbreitete konventionelle Holzbauweise ist [6]. Die Bezeichnung Massivbau beschreibt das Mehrfamilienhaus „Felder“, welches mit einer konventionellen Massivbauweise mit gemauerten und betonierten Aussenwänden und betonierten Geschossdecken erstellt ist. In der Tabelle 1 sind die Konstruktionstypen spezifiziert. Tabelle 1: Beschreibung der Wohnungsanzahl und der Konstruktionstypen der beiden Vergleichsmehrfamilienhäuser Holzbau (Hofstetter) Massivbau (Felder) Dreigeschossig (EG, OG, DG und ein UG) Dreigeschossig (EG, OG, DG und ein UG) 1 x 4,5-Zimmer-Wohnung 1 x 4,5-Zimmer-Wohnung 2 x 5,5-Zimmer-Wohnung 2 x 5,5-Zimmer-Wohnung Zertifizierung: MINERGIE Zertifizierung: MINERGIE Untergeschoss Beton / Kalksandstein Untergeschoss Beton / Kalksandstein Aussenwand Holzrahmenbau Aussenwand Backstein / Beton Geschossdecken Holzbeton-Verbund Geschossdecken Beton Innenwände Holrahmenbau Innenwände Backstein / Trockenwand Treppenhaus Beton Treppenhaus Beton Dach BrettstapelI Dach Beton Bei der nachfolgenden Untersuchung der bauweiseabhängigen Indikatoren, werden folgende Abschnitte behandelt: Allgemeine Einflussfaktoren Für jeden zu untersuchenden Indikator werden die bauweiseabhängigen Einflussfaktoren aufgeführt. Ermittlung und Resultate Das Vorgehen zur Ermittlung der Ergebnisse wird jeweils kurz beschrieben. Die erzielte SNBS-Bewertungsnote der Indikatoren wird unkommentiert dargestellt. Seite 17 Diskussion der Resultate und Erkenntnisse Die erzielten Ergebnisse der beiden Mehrfamilienhäuser werden miteinander verglichen und diskutiert. Um die Vergleichbarkeit zu gewährleisten werden die minimalen geometrischen Differenzen (z.B. die Gebäudelänge) zwischen den beiden Wohngebäuden mit einem Ausgleichsfaktor angeglichen. Weiter werden auch die Fensterflächen und Raumgrössen angepasst. Nicht bauweiseabhängige Einflussfaktoren werden zur Sicherstellung der Vergleichbarkeit nicht untersucht. Die Untersuchung erfolgt primär an den beiden realen Mehrfamilienhäuser „Felder“ und „Hofstetter“. In der Diskussion der jeweiligen Indikatoren werden die Ergebnisse für den konventionellen Holz- und Massivbau anhand der Vergleichsobjekte sowie allgemein und unabhängig von den beiden Wohngebäuden erwägt. 6.1.1 Indikator 104 / 1. Nettowohnfläche und Personenbelegung pro Wohneinheit Allgemeine Einflussgrösse Gösse der Wohneinheit (Anzahl Zimmer der betrachteten Wohneinheit) Nettowohnfläche der betrachteten Wohneinheit SNBS-Belegungsrichtlinien für die Planung der Wohneinheiten Orientierung der Vermietungspraxis des Bauträgers an der in den SNBS definierten Vorgaben zur Personenbelegung Treffen von Massnahmen um die empfohlene Personenbelegung zu erreichen Ermittlung und Resultate Aus den Gegebenheiten der Parzelle ergibt sich die Grundrissform der betrachteten Mehrfamilienhäuser. Da die Wohneinheiten je über ein ganzes Stockwerk reichen, entspricht die Wohnungsfläche der Grundrissfläche abzüglich der Treppenhausfläche (siehe Abbildung 4). Die Zimmeranzahl pro Wohnungseinheit wird von den Architekten in Absprache mit der Bauherrschaft ermittelt. Die Nettowohnfläche ergibt sich aus der Fläche aller begehbaren Räume der Wohneinheit (siehe Abbildung 5). Die Konstruktionsflächen und die Steigzonen werden nicht mit eingerechnet. Abbildung 4: Wohnungsfläche (grün markiert) Abbildung 5: Nettowohnfläche (gelb markiert) Bei der Bewertung wird darauf geachtet, dass die einzelnen Wohneinheiten nicht zu viel oder zu wenig Nettowohnfläche aufweisen. Pro Wohnungsgrösse ist jeweils eine Personenbelegung empfohlen. Mit der ermittelten Nettowohnfläche und der Anzahl Zimmer pro Wohneinheit kann die für die Bewertung notwendige Punktzahl der betrachteten Wohneinheit ermittelt werden. In der Tabelle 2 sind die Resultate für den Indikator Nettowohnfläche und Personenbelegung pro Wohneinheit aufgeführt. Seite 18 Tabelle 2: Resultate Indikator 104 / 1. Nettowohnfläche und Personenbelegung pro Wohneinheit Themaspezifische Eigenschaften Holzbau Massivbau Wohnungsauflistung gem. Angaben Bauherrschaft: Wohnungsauflistung gem. Angaben Bauherrschaft: Erdgeschoss 5 Personen, 5.5 Zimmerwohnung Erdgeschoss 5 Personen, 5.5 Zimmerwohnung Obergeschoss 5 Personen, 5.5 Zimmerwohnung Obergeschoss 5 Personen, 4.5 Zimmerwohnung Dachgeschoss 5 Personen, 4.5 Zimmerwohnung Dachgeschoss 5 Personen, 5.5 Zimmerwohnung Nettowohnfläche: Nettowohnfläche: Erdgeschoss / Obergeschoss: 149.5 m2 Erdgeschoss / Dachgeschoss: 147.5 m2 2 Obergeschoss: 148.1 m2 Dachgeschoss: 151.5 m Resultate Erreichte Punktzahl 20 Erreichte Punktzahl 20 Maximale Punktzahl 120 Maximale Punktzahl 120 Erfüllungsgrad 17 % Erfüllungsgrad 17 % Einstufung 0-19 % Einstufung 0-19% Note 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 Diskussion der Resultate und Erkenntnisse Die einzelnen Wohneinheiten der beiden verglichenen Mehrfamilienhäuser weisen grosse Nettowohnflächen auf. Bezogen auf die Grösse der einzelnen Wohneinheiten (4.5- und 5.5-Zimmerwohnungen) sind die vorhandenen Nettowohnflächen zu gross, um bei diesem Indikator eine optimale Punktzahl zu erreichen. Deshalb weisen beide Wohngebäude bei diesem Indikator die Note 1 auf. Um bei diesem Indikator eine bessere Bewertungsnote zu erzielen, müsste die zur Verfügung stehende Wohnungsfläche effizienter eingesetzt werden. Mit der vorhandenen Nettowohnfläche müssten mehr Zimmer eingeplant werden als vorgesehen sind. Die 5.5-Zimmerwohnungen müssten zu 6- bis 7.5-Zimmer-Wohnungen umgeplant werden. In einer umgeplanten Wohneinheit mit zusätzlichen Zimmern als die effektiv erstellten Wohnungen wäre die Wohnungsfläche nach der empfohlenen SNBS-Personenbelegung optimaler eingeteilt. Die Lebensqualität der Bewohner wäre immer noch gewährleistet. Würde mit der zur Verfügung stehenden Nettowohnfläche eine 8- bis 9.5 Zimmerwohnung geplant, würde die Lebensqualität infolge zunehmendem Platzmangel abnehmen und die Wohneinheit erzielt wieder eine kleinere Punktzahl nach der empfohlenen Personenbelegung. Der konventionelle Holzbau weist schlankere Wandaufbauten als der Massivbau auf, da sich die Wärmdämmung in der Konstruktionsebene zwischen den Ständern befindet. Eine zusätzlich erforderliche Bauteilstärke für die Wärmedämmung wird eingespart. Beim konventionellen Massivbau wird die Wärmedämmung aussenseitig an der Tragkonstruktion befestigt. Somit erhöht sich die Bauteilstärke. Durch diese schlankeren Wandaufbauten kann bei Holzbauten die Nettowohnfläche etwas grösser als bei einem Massivbau ausfallen. Beispielsweise weist die Wohnung im Erdgeschoss beim Holzbau 2 m2 mehr Nettowohnfläche auf als dieselbe Wohnung im Massivbau. In einer Wohnung mit einer kleinen Nettowohnfläche kann sich das positiv auf die Bewertung auswirken. Aufgrund der grossen Spannweiten bei der Einstufung der Nettowohnflächen bezogen auf die Grösse der Wohneinheit und der empfohlenen Personenbelegung ist es unwahrscheinlich, dass mit dem Flächengewinn durch den Holzbau eine bessere Bewertungsspanne erreicht werden kann. Die Bewertungsspannen decken im Verhältnis zur gewonnenen Fläche eine zu grosse Spannweite ab. Seite 19 6.1.2 Indikator 105 / 4. Möglichkeit unterschiedlicher Erdgeschossnutzungen Allgemeine Einflussfaktoren Mögliche Spannweiten Flexibilität in der Stützenpositionierung Aufbau und Konzeption des Gebäudes oberhalb des Erdgeschosses Ermittlung der Resultate In der Tabelle 3 sind die Resultate für den Indikator „Möglichkeit unterschiedlicher Erdgeschossnutzungen“ aufgeführt. Tabelle 3: Resultate Indikator 105 / 4. Möglichkeit unterschiedlicher Erdgeschossnutzungen Holzbau Massivbau Themaspezifische Die Bau- und Zonenordnung erlaub neben der Die Bau- und Zonenordnung erlaub neben der Wohn- Eigenschaften Wohnnutzung die Nutzung stilles Gewerbe nutzung die Nutzung stilles Gewerbe (z. B. Arztpraxis, Physiotherapie, Naturheilkunde, (z. B. Arztpraxis, Physiotherapie, Naturheilkunde, oder oder ähnliches) ähnliches) Es gibt mit Nicht-Wohnnutzungen belegbare Nutzflä- Es gibt mit Nicht-Wohnnutzungen belegbare Nutzflä- chen im Gebäude, die einen direkten Zugang zum chen im Gebäude, die einen direkten Zugang zum halböffentlichen Raum haben: halböffentlichen Raum haben: Die Wohnung im Erdgeschoss kann umfunktioniert Die Wohnung im Erdgeschoss kann umfunktioniert werden. werden. Der Anteil der oben beschriebenen Fläche beträgt Der Anteil der oben beschriebenen Fläche beträgt mehr als 10 % der Nutzfläche des Erdgeschosses: mehr als 10 % der Nutzfläche des Erdgeschosses: Die ganze Erdgeschossfläche kann umgenutzt wer- Die ganze Erdgeschossfläche kann umgenutzt wer- den den Resultate Erreichte Punktzahl 40 Erreichte Punktzahl 40 Maximale Punktzahl 80 Maximale Punktzahl 80 Erfüllungsgrad 50 % Erfüllungsgrad 50 % Einstufung 50-69 % Einstufung 50-69 % Note 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 Diskussion der Resultate und Erkenntnisse Im konkreten Fall der beiden Mehrfamilienhäuser „Felder“ und „Hofstetter“ lässt die Zonenordnung der Gemeinde neben dem Wohnen weitere Nutzungen zu. Deshalb besteht die Voraussetzung das Erdgeschoss unterschiedlich zu nutzen. Im SNBS-Bewertungstool besitzen die Raumanordnungen und allfällige Stützen keinen Einfluss. Eine unter anderem für die Konstruktionsausbildung entscheidende Vorgabe bei Nicht-Wohnnutzung belegbaren Nutzflächen im Erdgeschoss ist die lichte Raumhöhe, welche mindestens 2,7 m betragen muss. Darauf ist besonders im Holzbau zu achten, wenn Unterzüge eingebaut werden. Seite 20 6.1.3 Indikator 106 / 1. Nutzungsflexibilität privater Innenräume Allgemeine Einflussfaktoren Nettowohnfläche der betrachteten Wohneinheit Grösse der Wohneinheit (Anzahl Zimmer der Betrachteten Wohneinheit) Wie oft findet ein Flächenmodul in Aufenthaltsräumen einer Wohneinheit Platz Ermittlung und Resultate In der Tabelle 4 sind die Resultate für den Indikator „Nutzungsflexibilität privater Innenräume“ aufgeführt. Tabelle 4: Resultate Indikator 106 / 1. Nutzungsflexibilität privater Innenräume Holzbau Massivbau Themaspezifische Erdgeschoss / Obergeschoss: Erdgeschoss / Dachgeschoss: Eigenschaften 6 Flächenmodule in 5,5 Zimmerwohnung 6 Flächenmodule in 5,5 Zimmerwohnung Dachgeschoss: Obergeschoss: 5 Flächenmodule in 4,5 Zimmerwohnung 5 Flächenmodule in 4,5 Zimmerwohnung Erreichte Punktzahl 100 Erreichte Punktzahl 100 Maximale Punktzahl 100 Maximale Punktzahl 100 Erfüllungsgrad 100 % Erfüllungsgrad 100 % Einstufung 85-100 % Einstufung 85-100 % Resultate Note 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 Diskussion der Resultate und Erkenntnisse Der Vergleich der beiden Mehrfamilienhäuser ergibt keine direkte Aussage über den Holzbau und den Massivbau, da die Wohnungen sehr grosszügige Platzverhältnisse aufweisen. Durch die vorhandenen Platzverhältnisse bestehen keine Schwierigkeiten das Flächenmodul für den SNBS-Nachweis „Nutzungsflexibilität privater Innenräume“ genügen oft zu platzieren. Deshalb schliessen beide Wohnbauten bei diesem Indikator mit derselben Note 6 ab. Bei diesem Indikator ist die Raumaufteilung innerhalb einer Wohneinheit entscheidend. Der Architekt und der Bauherr können bereits in einer sehr frühen Planungsfase einen wesentlichen Einfluss auf diesen Indikator einnehmen. Mit einem geeigneten Raumkonzept kann dieser Nachweis relativ leicht erfüllt werden. Der Massivbau weist den Vorteil auf, dass Decken über weitere Spannweiten frei tragend gespannt werden können und so eventuell grössere Räume ohne Stützen als beim Holzbau realisierbar sind. Dies wird jedoch auch durch das statische Konzept des zuständigen Ingenieurs beeinflusst. Mit der Wahl der Bauweise kann einen kleinen Flächengewinn der Nettowohnfläche über die Aussenwand erzielt werden. Mit der Anordnung der Wärmedämmebene in die Konstruktionsebene können beim Holzbau unter Umständen entscheidende Zentimeter gewonnen werden. Nachfolgend sind in der Abbildung 6 und Abbildung 7 zwei typische Wandaufbauten für die Holz- und Massivbauweise mit demselben U-Wert abgebildet. Seite 21 Schichtaufbau von innen nach aussen: 18 mm Gipsfaserplatte 15 mm 240 mm Schichtaufbau von innen nach aussen: 10 mm Innenputz OSB-Platte 175 mm Stahlbeton Ständer und Zellulosefaserdämmung 200 mm EPS-Dämmung 35 mm Holzweichfaserplatte 0.5 mm Fassadenbahn 0.5 mm Fassadenbahn 40 mm Hinterlüftungsebene 40 mm Hinterlüftungsebene 20 mm Fassadenbekleidung 20 m Fassadenbekleidung Aufbaustärke: 370mm Abbildung 6: Aufbau Aussenwand Holzbau Aufbaustärke: 440mm Abbildung 7: Aufbau Aussenwand Massivbau Bei gleich bleibendem U-Wert der Aussenwände beträgt die Bauteilstärke beim Holzbau ca. 37 cm und beim Massivbau ca. 44 cm (siehe Abbildung 6 und Abbildung 7). Falls die tragenden Massivbauaussenwände für erhöhte statische Ansprüche wie z.B. Erdbebenaussteifung benötigt werden, nimmt die Bauteilstärke weiter zu. Durch die geringeren Wandstärken beim Holzbau sind die an Aussenwände angrenzenden Aufenthaltsräume etwas grösser als beim Massivbau und weisen deshalb zusätzlichen Platz auf, um das Flächenmodul unterzubringen. Seite 22 6.1.4 Indikator 106 / 4. Veränderbarkeit der Nutzungseinheiten Allgemeine Einflussfaktoren Schon in einer sehr frühen Planungsphase werden vom Architekten und von der Bauherrschaft die Weichen für die Erfüllung dieses Indikators gestellt. Bereits in der Vorstudie ist auf die Veränderbarkeit der einzelnen Nutzungseinheiten zu achten. Um das Zusammenlegen oder Trennen von Wohneinheiten während dem Betrieb der Wohngebäude zu ermöglichen, müssen unter anderem folgende baulichen Voraussetzungen erfüllt werden: Vorbereitete Durchgänge in den Wänden Anschlussmöglichkeiten für Küchen und Nasszellen Erschliessungskerne müssen intelligent platziert sein Ermittlung der Resultate In der Tabelle 5 sind die Resultate für den Indikator „Veränderbarkeit der Nutzungseinheiten“ aufgeführt. Tabelle 5: Resultate Indikator 106 / 4. Veränderbarkeit der Nutzungseinheiten Holzbau Massivbau Themaspezifische Die einzelnen Wohnungen können mittels Decken- Die einzelnen Wohnungen können mittels Treppen- Eigenschaften durchbruch oder dem Treppenhaus miteinander haus miteinander verbunden werden. verbunden werden. Die Wohnungen können nicht aufgegliedert werden. Die Wohnungen können nicht aufgegliedert werden. Resultate Erreichte Punktzahl 100 Erreichte Punktzahl 100 Maximale Punktzahl 100 Maximale Punktzahl 100 Erfüllungsgrad 100 % Erfüllungsgrad 100 % Einstufung 85-100 % Einstufung 85-100 % Note 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 Diskussion der Resultate und Erkenntnisse Bei beiden Mehrfamilienhäusern können beispielsweise die obersten zwei Wohnungen zusammengelegt werden. Deshalb erhalten beide Wohngebäude die Note 6. Mit der Planung des statischen Systems wird bereits in einer frühen Projektphase festgelegt, ob nachträgliche Durchbrüche durch Wohnungstrennwände und Decken möglich sind. Allgemein gesehen ist es im Holzbau weniger aufwändig Öffnungen zwischen zwei nebeneinander liegenden Wohnungen vorzusehen als im Massivbau. Im Wandaufbau können lokal bereits Ständer und Auswechslungen vorgesehen werden, welche in einer ersten Phase ausgedämmt und mit Platten abgeschlossen werden. Bei einem allfälligen Bedarf kann die bereist erstellte Öffnungskonstruktion ohne grossen Aufwand aktiviert werden. Notwendige Verstärkungsmassnahmen sind einfach und kostengünstig auszuführen. Auch im Massivbau können nachträglich Öffnungen erstellt werden. Allerdings ist die Ausführung aufwendiger, da schwerere Maschinen (Kernbohrung, Fräsmaschinen, etc.) eingesetzt werden müssen. Beim Massivbau sind jedoch allfällige Verstärkungsmassnahmen durch beispielsweise kohlenfaserverstärkten Lamellen aufwändiger und kostenintensiver. Seite 23 6.1.5 Indikator 107 / 1. Tageslicht Allgemeine Einflüsse Folgende Parameter beeinflussen den Tageslichtanteil: Abmessungen des Raumes Sonnenschutztyp Vorhandene Glasfläche Auskragungen oberhalb von Fenstern Sturzhöhe Verbauungswinkel Raumreflexion Transmissionsgrad des Fensterglases Nachfolgend wird jeder Einflussfaktor kurz beschrieben: Abmessungen des Raumes Die Breite und die Tiefe des Raumes können für den Nachweis vertauscht werden und das Resultat des Tageslichtes ändert sich nicht. Nur die daraus resultierende Raumgrundfläche hat einen Einfluss auf das Endresultat. Mit zunehmender Raumfläche bei gleichbleibender Glasfläche verschlechtert sich der Tageslichtanteil im Raum. Das eintretende Licht kann sich nicht mehr genügend im Raum ausbreiten. Glasfläche Bei der Vergrösserung der Glasfläche bei einer gleichbleibenden Raumfläche wird sich das Tageslichtresultat verbessern, sofern die Sturzhöhe nicht vergrössert wird. Sturzhöhe (Abstand des oberen Glasrandes bis zur Decke) Wird in einem Raum die Sturzhöhe verringert, verbessert sich der Tageslichtgewinn. Der Fenstersturz ist wenn möglich nah an der Decke vorzusehen. Fenster die höher angeordnet sind erzielen mehr Tageslicht, da dieses tiefer in den Raum eindringen kann. Raumreflexion Das Tageslicht reflektiert sich an hellen Raumoberflächen und kann so in andere Raumteile weitergeleitet werden. Dunkle Oberflächen leiten das Tageslicht nur schlecht oder gar nicht weiter. Deshalb sind dunkle Farben bei den Oberflächenmaterialien zu vermeiden. Transmissionsgrad des Fensterglases Je grösser der Lichttransmissionsgrad eines Fensterglases ist, desto mehr Tageslicht kann durch dieses Fenster gewonnen werden. Sonnenschutztyp Rafflamellenstoren eignen sich am besten, da mit einer Schrägstellung der Lamellen das Tageslicht trotz eingesetztem Sonnenschutz in den Raum umgelenkt wird. Stoffmarkisen beeinflussen aufgrund ihrer eingeschränkten Lichtdurchlässigkeit mit einer Abminderung das Endresultat des Tageslichtnachweises. Rollläden sind lichtundurchlässig und verschlechtern das Tageslichtresultat am stärksten. Auskragungen oberhalb von Fenstern Diese horizontalen Verschattungen verschlechtern mit zunehmender Auskragungstiefe den Tageslichtanteil im Raum. Ab einer Auskragungstiefe von ca. 3.8 m wird durch das Fenster rechnerisch kein Tageslicht mehr gewonnen. Verbauungswinkel Die Umgebungsgestaltung sowie angrenzende Nachbargebäude haben je nach Abstand und Höhe des Gebäudes einen wesentlichen Einfluss auf das Tageslichtresultat und mindern es bei einem grossen Verbauungswinkel beträchtlich ab. Seite 24 Ermittlung und Resultate In der Tabelle 6 sind die beiden Sturzdetails und die Resultate für den Tageslichtnachweis der beiden Mehrfamilienhäuser aufgeführt. Die Tageslichtnachweise sind mit dem MINERGIE-ECO Tool erstellt. Tabelle 6: Resultate Indikator 107 / 1. Tageslicht Holzbau Massivbau Themaspezifische Beim Holzbau entsteht ein relativ hoher Fenster- Im Massivbau kann der Sturz schlanker ausgeführt Eigenschaften sturz: 30 cm werden: 12 cm Resultate Erfüllungsgrad 76% Erfüllungsgrad 83 % Einstufung 65-85 % Einstufung 65-85 % Note 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 Diskussion der Resultate und Erkenntnisse Beim Vergleich der Tageslichtnachweise schliesst das in Massivbau erstellte Mehrfamilienhaus mit 83 % um rund 7 % besser ab als das Wohngebäude in Holzbauweise (76 %). Aufgrund der im SNBS-Bewertungstool definierten Noteneinteilung erzielen jedoch beide Gebäude die Note 5. Bei diesen beiden Mehrfamilienhäusern hat die unterschiedliche Sturzhöhe im Holz- und Massivbau keinen entscheidenden Einfluss auf die SNBS-Bewertungsnote. Die Sturzhöhe ist ein wichtiger Einflussfaktor auf das Tageslichtresultat, da im oberen Fensterbereich am meisten Licht eingefangen wird. Aufgrund der geringeren Ausbildung der Sturzhöhe erzielt der konventionelle Massivbau bei diesem Indikator einen leicht besserer Tageslichtanteil als der Holzbau. Beim Massivbau sind keine konstruktiven Fensterstürze notwendig, da die Geschossdecken in der horizontalen Ebene in beide axialen Richtungen tragen können. Der Fensterrahmen wird direkt an die Betondecke angeschlagen und bestimmt die Höhe des Fenstersturzes (siehe Tabelle 6). Beim Holzbau wird die Sturzhöhe durch einen Unterzug aus Furnierschichtholz und dem Fensterrahmen bestimmt (siehe Tabelle 6). Die Furnierschichtholzplatte dient als Auflager für die Geschossdecke und ist beim gewählten statischen Konzept notwendig. Mit Mehraufwand können im Holzbau jedoch auch „geringe" Sturzhöhen realisiert werden. Beispielsweise mit Stahlträgern im Sturzbereich oder mit Überzügen im Brüstungsbereich bei einem Stockwerk höher liegender Fenster. Die Brüstungshöhe hat keinen Einfluss auf die Tageslichtverhältnisse und würde dem Einbau von Überzügen nicht im Wege stehen. Seite 25 Beim Holzbau kann bei sichtbaren Holzoberflächen im Innenausbau die Lichtreflexion schlechter als bei weiss gestrichenen Wänden ausfallen. Je nach Materialisierung der Oberflächen kann mit einer hell eingefärbten Oberflächenbehandlung der Tageslichtanteil im Raum leicht erhöht werden. Die restlichen Einflussfaktoren des Tageslichtanteiles hängen nicht direkt von der Bauweise ab. 6.1.6 Indikator 107 / 3. Schallschutz externe Quellen Allgemeine Einflussfaktoren Dieser Indikator beurteilt die Schallpegeldifferenz der Gebäudehülle. Die massgebende Leitgrösse ist der Schalldämmwert der Gebäudehülle. Schutz gegen Luftschall von aussen Ermittlung und Resultate Gemäss der Tabelle 3 in der SIA-Norm 181:2006 ist die Mindestanforderung an den Schutz gegen Luftschall von aussen, bei Grad der Störung „klein bis mässig“ und der Lärmempfindlichkeit „mittel“, D e = 27 dB. Die erhöhte Anforderung setzt sich aus dem um 3 dB erhöhten Wert der Mindestanforderung zusammen. Bei beiden Mehrfamilienhäusern sind aufgrund der Eigentumsverhältnisse die erhöhten Anforderungen mit De = 30 dB gefordert. Tabelle 7: Mindestanforderungen externe Quellen aus der SIA-Norm 181:2006 [7] Für die erhöhten Anforderungen gelten die um 3 dB erhöhten Werte gegenüber den Werten nach Tabelle 7. Tabelle 8: Resultate Indikator 107 / 3. Schallschutz externe Quellen Holzbau Massivbau Themaspezifische Schalldämmwert der Aussenwand: Schalldämmwert der Aussenwand: Eigenschaften R’w + Ctr = 39 dB R’w + Ctr = 42 dB Resultate Einstufung Erhöhte Anforderungen Einstufung Erhöhte Anforderungen plus 2dB plus 2 d B Note 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 In der Tabelle 8 ist der Schalldämmwert der beiden Aussenwandkonstruktionen angegeben. Beide verglichenen Aussenwandkonstruktionen weisen unter der Berücksichtigung der eingebauten Fenster einen Schalldämmwert von über De = 30dB auf. Beide Mehrfamilienhäuser erfüllen somit die erhöhten Anforderungen der SIA-Norm 181:2006 an den Schutz gegen Luftschall von aussen. Seite 26 Diskussion der Resultate und Erkenntnisse Beide Bauweisen erhalten aufgrund ihrer Schalldämmwerte bei diesem Indikator die Bestnote nach der SNBSBewertung. Die beiden Aussenwandaufbauten der Mehrfamilienhäuser erfüllen die erhöhten Anforderungen problemlos. Die Bewohner dieser Wohnbauten sind gegen Luftschall aus externen Quellen hervorragend geschützt. Der Schutz gegen Luftschall von aussen ist abhängig vom Aufbau der Aussenbauteile. Beim Holzbau wie auch beim Massivbau kann bei diesem Indikator ohne grossen Aufwand eine gute Note erreicht werden. Zu beachten ist, dass je nach Dämmstoffwahl beim Massivbau sich der Schalldämmwert verschlechtert. Die Voraussetzung bildet das Ausführen der Konstruktion und der Einbauten nach dem Stand der Technik. Dies bedeutet unter anderem, dass die Aussenwände die erforderlichen statischen und wärmeschutztechnischen Anforderungen an die Gebäudehülle erfüllen müssen. 6.1.7 Indikator 107 / 4. Schallschutz interne Quellen Bei diesem Indikator werden mit dem SNBS-Anwendungstool folgende Schallschutzthemen bewertet: Schallschutz zwischen Nutzungseinheiten o Luftschall aus internen Quellen o Trittschall aus internen Quellen o Geräusche haustechnischer Anlagen aus internen Quellen Schallschutz innerhalb von Nutzungseinheiten o Luftschall aus internen Quellen o Trittschall aus internen Quellen o Geräusche haustechnischer Anlagen aus internen Quellen Allgemeine Einflussfaktoren Den Schallschutz gegen Luft- und Trittschall wird durch mehrere Faktoren beeinflusst. Einen wesentlichen Anteil zu einem guten Schutz vor Lärm interner Quellen trägt der Schalldämmwert der Innenbauteilaufbauten bei. Dabei nehmen die Materialisierung sowie die Anordnung der einzelnen Bauteilschichten nach dem Masse-Feder-Masse-Prinzip eine zentrale Rolle ein. Im Holzbau werden deshalb oft neben brandschutztechnischen Gründen bei Innenwänden Gipsfaserplatten eingesetzt. Ein weiterer wesentlicher Faktor zum Erreichen eines guten Schallschutzes von Quellen gegen innen ist das Vermeiden von Schallbrücken. Nebenwegübertragungen über angrenzende Bauteile sind zu verhindern (siehe Abbildung 8) Dies wird mittels korrekter Ausführung wichtiger Anschlussdetails und durch eine fachgerechte Ausführung des Unterlagsbodens (mit Trittschalldämmung, Randstellstreifen etc.) gewährleistet. Abbildung 8: Schematische Darstellung der Nebenwegübertragung über die Flanken [8] Seite 27 Ermittlung und Resultate In der Tabelle 9 sind die Resultate für den Indikator „Schallschutz interne Quellen“ aufgeführt. Tabelle 9: Resultate Indikator 107 / 4. Schallschutz interne Quellen Holzbau Massivbau Ergebnisse aus dem Schallschutz- Ergebnisse aus dem Schallschutz- nachweis gemäss SIA-Norm nachweis gemäss SIA-Norm Themaspezifische Eigenschaften Resultate 181:2006: 181:2006: Erreichte Punktzahl 42 Erreichte Punktzahl 40 Maximale Punktzahl 54 Maximale Punktzahl 54 Erfüllungsgrad 78 % Erfüllungsgrad 74 % Ergebnisse aus SNBS-Checkliste: Ergebnisse aus SNBS-Checkliste: Erreichte Punktzahl 7 Erreichte Punktzahl 7 Maximale Punktzahl 9 Maximale Punktzahl 9 Erfüllungsgrad: 78 % Erfüllungsgrad 78 % Einstufung 65-85 % Einstufung 65-85 % Note 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 Diskussion der Resultate und Erkenntnisse Beide Bauwerke erhalten bei diesem Indikator die Note 5. Das in Massivbauweise geplante Mehrfamilienhaus weist aufgrund der Ergebnisse aus dem Schallschutznachweis gemäss dem SNBS-Tool zwei Punkte weniger auf als das Wohngebäude in Holzbauweise. Die Ergebnisse aus der Bewertung mit der SNBS-Checkliste sind bei beiden Bauweisen mit 7 von 9 Punkten identisch. Der Massivbau besitzt bei diesem Indikator nur einen Erfüllungsgrad von 76 %, erzielt jedoch aufgrund der Einstufung dieselbe Note wie der Holzbau. Anhand der Analyse dieses Indikators besitzt die Bauweise nur einen kleinen Einfluss auf die SNBS-Bewertungsnote „Schallschutz interne Quellen“. Vorausgesetzt wird jedoch eine korrekte Ausführung bezüglich der Schallschutzmassnahmen. Der Massivbau erreicht die erforderlichen Schallschutzwerte von internen Quellen in der Regel mit Hilfe der Masse. Im Holzbau wird der geforderte Schallschutz durch den geschichteten Bauteilaufbau erzielt. Dies ist der grundlegende Unterschied zwischen dem Holz- und Massivbau im Themenbereich Schallschutz. Die Nebenwegübertragung ist ein entscheidender Aspekt, welcher im Holz- wie im Massivbau genauer betrachtet werden muss. Zwischen zwei Nutzungseinheiten ist speziell auf die Bauteiltrennung zu achten. Es dürfen keine verbindenden Bauteile wie z.B. durchlaufende Böden oder Trennwände vorhanden sein. Diese Bauteile müssen getrennt ausgeführt sein, so dass keinen Schall über die flankierenden Bauteile übertragen werden kann. Beim Ver- Seite 28 zicht der Trennung von Bauteilen und Bauteilanschlüssen mit Schallschutzanforderungen entstehen Schallbrücken. Diese Nebenwegübertragungen führen zu einer Abminderung des Schallschutzes, welcher beim Holzbau stärker als beim Massivbau ausfällt. Ein Holzbau muss bezüglich dem Schallschutz korrekt geplant und ausgeführt werden. Werden die notwendigen Massnahmen aus der Planung korrekt ausgeführt, so ist der Schallschutz von internen Quellen beim Holz- und Massivbau bei diesem SNBS-Indikator gleichwertig. 6.1.8 Indikator 107 / 5. Sommerlicher Wärmeschutz Für den Vergleich des sommerlichen Wärmeschutzes ist der Nachweis der beiden Mehrfamilienhäuser mit der Variante 3, einer Raumsimulation, durchgeführt. Ein Nachweis mittels einer Simulation ist sehr präzis und zeigt den Unterschied der beiden Bauweisen am besten auf. Allgemeine Einflussfaktoren Die grundsätzlich andere Materialisierung der beiden Bauweisen führt zu einem wesentlichen Unterschied der Wärmespeicherfähigkeit. Für das Erreichen eines guten sommerlichen Wärmeschutzes sind jedoch andere Einflussfaktoren eher wichtiger, welche nachfolgend ebenfalls aufgeführt sind: Verschattung Nachauskühlung (über Fensterlüftung) Nutzerverhalten interne Wärmelasten solare Wärmegewinne Wärmespeicherfähigkeit Ermittlung und Resultate Die Abbildung 9 zeigt das 3D-Modell des simulierten Raumes. Abbildung 9: In IDA ICE modellierter Raum In beiden Wohngebäuden soll der sommerliche Wärmeschutz mit einem effizient eingesetzten Sonnenschutz und einer Nachtauskühlung sichergestellt werden. Um eine Überhitzung in den Wohnräumen zu verhindern, werden in der ausgeführten Simulation die Fenster bei 22 °C Raumlufttemperatur mit einem definierten Lüftungszeitplan geöffnet. Für den Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes ist der als kritisch eingestufte Raum nachgewiesen. Die beiden Wohnzimmer befinden sich im Attikageschoss und weisen eine Ausrichtung nach Südwesten auf. Seite 29 In der Abbildung 10 und Abbildung 11 sind die Simulationsergebnisse mit den Stundenwerten nach der Anforderung der thermischen Behaglichkeit von natürlich gelüfteten Räumen dargestellt. Simulationsergebnis (Stundenwerte) für das Mehrfamilienhaus in Holzbauweise: Holzbaukonstruktion, Westfassade Glasfläche 50%, Südfassade Glasfläche 50%, Dachzimmer, mit Sonnenschutz Empfundene Temperatur in °C 31 29 27 25 Stundenwerte 23 21 19 17 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Gleitender Mittelwert der Aussentemperatur über 48 Stunden in °C Abbildung 10: Empfundene Raumtemperatur bei den über 48 Stunden gleitenden Mittelwerten Simulationsergebnis (Stundenwerte) für das Mehrfamilienhaus in Massivbauweise: Massivbaukonstruktion, Westfassade Glasfläche 50%, Südfassade Glasfläche 50%, Dachzimmer, mit Sonnenschutz Empfundene Temperatur in °C 31 29 27 25 Stundenwerte 23 21 19 17 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Gleitender Mittelwert der Aussentemperatur über 48 Stunden in °C Abbildung 11: Empfundene Raumtemperatur bei den über 48 Stunden gleitenden Mittelwerten Seite 30 In Tabelle 10 sind die Resultate anhand der Bewertung mit dem SNBS-Anwendungstool aufgeführt: Tabelle 10: Resultate Indikator 107 / 5. Sommerlicher Wärmeschutz Holzbau Massivbau Themaspezifische Regelungssollwerte: Regelungssollwerte: Eigenschaften Bei 22 °C Raumlufttemperatur gehen die Fenster Bei 22 °C Raumlufttemperatur gehen die Fenster gemäss Zeitplan auf gemäss Zeitplan auf Keine Überhitzungsstunden Keine Überhitzungsstunden Ergebnis der Simulation für alle HNF erfüllt Ergebnis der Simulation für alle HNF erfüllt Resultate Note 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 Diskussion der Resultate und Erkenntnisse Im konkreten Vergleich der Mehrfamilienhäuser hat die Bauweise keinen Einfluss auf das Resultat der SNBSBewertung. Jede bei der Simulation ermittelte operative (empfundene) Raumtemperatur liegt innerhalb der Grenzwerte von natürlich gelüfteten Räumen gemäss SIA 180:2014 [9]. Aufgrund der durchgeführten Raumsimulationen bei den beiden als kritisch eingestuften Wohnzimmern sind für die gesamte Hauptnutzfläche gemäss Abbildung 10 und Abbildung 11 keine Überhitzungsstunden zu erwarten. Einen wesentlichen Unterschied zwischen der Massiv- und der Holzbauweise wird mit steigendem Fensterflächenanteil an der Fassade sichtbar. Je grösser der Glasanteil an der Fassade wird, desto mehr Überhitzungsstunden werden entstehen. Die Überhitzung von Räumen nimmt bei einer geringeren Raumwärmespeicherfähigkeit schneller zu. Beim Vergleich der beiden Mehrfamilienhäuser ist die Wärmespeicherfähigkeit des Wohngebäudes in Holzbauweise tiefer als bei demjenigen im Massivbau. Bei einem grösseren Glasanteil an der Fassade würde deshalb die Wärmespeicherfähigkeit einen höheren Einfluss erhalten. Dies geschieht etwa ab einem Glasanteil von ca. 50-60 % an der Fassade. Die beiden Mehrfamilienhäuser weisen mit einem Glasanteil von ca. 25 % einen deutlich tieferen Wert auf. Deshalb wird der sommerliche Wärmeschutz durch die unterschiedliche Wärmespeicherfähigkeit der beiden Vergleichsobjekte nicht entscheidend beeinflusst. Wenn der sommerliche Wärmeschutz gemäss der SIA Norm 180 mit dem Nachweisverfahren 1 oder 2 nachgewiesen und eingehalten wird, ist je nach Beschaffenheit des betrachteten Gebäudes lediglich die Note 2 in diesem SNBS-Indikator erreichbar. Deshalb ist eine Raumsimulation zum Erreichen der Noten 5 und 6 erforderlich. Seite 31 6.1.9 Indikator 107 / 6. Winterlicher Wärmeschutz Allgemeine Einflussfaktoren Auf die SNBS-Bewertung des winterlichen Wärmeschutzes haben folgende Faktoren einen Einfluss: Ug-Wert der Glasflächen Glasanteil an der Fassade U-Wert der Aussenwand U-Wert des Dachs U-Wert des Bodens gegen Aussen bzw. gegen unbeheizt Baukörperform Wärmebrückenkoeffizient der Rolladenkästen Menge der Rolladenkästen Wärmebrückenkoeffizient linearer Wärmebrücken Länge der linearen Wärmebrücken Ermittlung und Resultate In der Tabelle 11 sind die Resultate für den Indikator „Winterlicher Wärmeschutz“ aufgeführt. Tabelle 11: Resultate Indikator 107 / 6. Winterlicher Wärmeschutz Holzbau Massivbau Themaspezifische Fensterglas Ug: 0.7 W/(m K) Fensterglas Ug: 0.7 W/(m2K) Eigenschaften Glasanteil an der Fassade 16 % Glasanteil an der Fassade 22 % Aussenwand AW01 U-Wert: 0.167 W/(m2K) Aussenwand AW01 U-Wert: 0.178 W/(m2K) Resultate 2 2 Dach DA01 U-Wert: 0.114 W/(m K) Dach DA01 U-Wert: 0.113 W/(m2K) Boden BE02 U-Wert: 0.274 W/(m2K) Boden BE02 U-Wert: 0.265 W/(m2K) 2 Storenkasten U-Wert: 0.426 W/(m K) Storenkasten U-Wert: 0.548 W/(m2K) Gebäudeform Länglicher Baukörper Gebäudeform Länglicher Baukörper Menge Rolladenkasten mittlere Menge Menge Rolladenkästen mittlere Menge Anteil Wärmebrücken 5.3 % Anteil Wärmebrücken 8% Alle Wärmebrücken Alle Wärmebrücken unter < 0.3 W/(m K) unter < 0.3 W/(m K) Erfüllungsgrad 80 % Erfüllungsgrad 80 % Einstufung 65-85 % Einstufung 65-85 % Note 1 Seite 32 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 Diskussion der Resultate und Erkenntnisse Aufgrund der ähnlichen Wärmedurchgangskoeffizienten und der groben Einteilung im SNBS-Tool ist die Bewertung der beiden Mehrfamilienhäuser in diesem Indikator identisch. Die Gebäudehüllzahl und die eingebauten Fenster sind bei beiden Vergleichsobjekten identisch und werden nicht weiter betrachtet. Der Holzbau besitzt vor allem im Bereich des Wärmedurchgangskoeffizienten der Rolladenkästen und des linearen Wärmedurchgangskoeffizienten der Wärmebrücken einen Vorteil gegenüber dem Massivbau. Dies ist auf die geringere Wärmeleitfähigkeit des Holzes im Vergleich zum Beton zurückzuführen. Mit zusätzlicher Dämmstärke oder einer effizienteren Wärmedämmung beim Storenkasten könnte diese Wärmebrücke im Massivbau verbessert werden. Grundsätzlich weist ein Holzbau weniger Wärmebrücken auf als ein Massivbau und kann einfacher mit einem durchgängigen Wärmedämmperimeter gedämmt werden. In der Tabelle 11 ist ersichtlich, dass beim Mehrfamilienhaus in Holzbauweise der Anteil des Wärmeverlustes durch die Wärmebrücken mit 5,3 % geringer ausfällt als beim Wohngebäude in Massivbauweise mit 8 %. Im Holzbau wird üblicherweise die Wärmedämmung zwischen den Ständern montiert, welche auch das Tragsystem bilden. Die eingesetzte Dämmstärke wird häufig durch die konstruktiv benötigte Ständerbreite gegeben. Die Ständerbreiten im mehrgeschossigen Holzbau betragen oft 24 cm und mehr. Deshalb weist der Holzbau ohne zusätzliche Dämmmassnahmen tendenziell bessere U-Werte als der Massivbau auf. Beim Massivbau wird üblicherweise je nach Leitfähigkeit ca. 20 cm Dämmung aussenseitig angebracht. Durch diese Gegebenheiten kann im Holzbau wertvolle Bauteilstärke gewonnen werden, was wiederum bei anderen SNBS- Indikatoren zu einer besseren Bewertungsnote führen kann. Bei diesem Indikator ist zu beachten, dass ein gut gedämmtes Gebäude mit einem U-Wert der Aussenwand zwischen 0,2-0,11 W/(m2*K) nicht zwingend besser ist als ein Objekt mit einem U-Wert der Aussenwand zwischen 0,30,21 W/(m2*K). Der Glasanteil an der Fassade besitzt einen relativ grossen Einfluss. Bei einem grossen Glasanteil kann ein schlechter gedämmtes Gebäude besser als ein gut gedämmtes Gebäude abschneiden. Dieser Zusammenhang ist projektabhängig und kann nicht allgemeingültig beschrieben werden. Obschon der Holzbau in der Diskussion besser abschneidet, ist dies im SNBS-Bewertungssystem nicht direkt ersichtlich. Dies ist auf die grobe Einstufung des Bewertungsrasters zurückzuführen. Seite 33 6.1.10 Indikator 108 / 1. Formaldehydemissionen aus Baustoffen Formaldehyd ist ein einfaches Aldehyd, welches bei der Bewertung mit dem SNBS-Standard einzeln gemessen wird. Das Messverfahren ist identisch wie bei MINERGIE-ECO. Die höheren Aldehyde werden in der TVOC Messung im Indikator 108 / 2 berücksichtigt. Allgemeine Einflussfaktoren Die Raumbeladung mit Formaldehyd wird von folgenden Faktoren beeinflusst: Beladungszahl Luftwechsel Temperatur Luftfeuchtigkeit Art der Verarbeitung von Baustoffen und Materialien Hohe Raumlufttemperaturen im Zusammenspiel mit einer hohen Luftfeuchtigkeit begünstigen das Austreten von Formaldehyd aus Baustoffen und Materialien. Ebenfalls fördert die Sonneneinstrahlung und die Wärme von Heizkörpern das austreten von formaldehydhaltigen Substanzen. Dies betrifft vor allem die grossflächig eingesetzten Oberflächenmaterialien, welche an Heizkörper angrenzen oder oberhalb der Wärmeverteilung eingebaut werden. Mögliche Formaldehydquellen sind [10]: Reinigungsmittel Holzwerkstoffe (Klebstoff, Kieferholz) Akustikdecken aus Kunststoffen Kleber (Montagekleber, Bauschaum) Textilien Bindemittel bei Mineralfaserdämmung Farben Räucherstäbchen (Problematisch bei zu geringem Luftwechsel) Ermittlung und Resultate In der Tabelle 12 sind die Resultate für den Indikator „Formaldehydemissionen aus Baustoffen“ aufgeführt. Tabelle 12: Resultate Indikator 108 / 1. Formaldehydemissionen aus Baustoffen Holzbau Massivbau Themaspezifische Viele Holzprodukte und Holzwerkstoffe werden Akustikdecken aus Kunststoff, Textilien und Kleber Eigenschaften heute formaldehydfrei verleimt. In der Lignumpro- sind beim Massivbau die Hauptformaldehydquellen. dukteliste sind eine grosse Anzahl für MINERGIE- Weiter kann Formaldehyd aus Akustikputzsystemen, ECO geeignete Holzwerkstoffprodukte aufgeführt. welche Formaldehyd als konservierende Substanzen In dichten Gebäuden können trotz der Verwendung beinhalten, und aus Innendämmsystemen mit for- formaldehydfrei verleimter Holzwerkstoffen erhöhte maldehydgebundener Mineralfaserdämmung emittie- Formaldehydkonzentrationen gemessen werden. ren. Eine Platte emittiert Formaldehyd, auch wenn sie in der Emissionsklasse E1 liegt [11]. Ebenfalls können eingesetzte Gipsplatten eine sekundäre Formaldehydquelle sein (Fallbeispiel in [11]). Resultate Seite Noch nicht abschliessend gemessen 34 Noch nicht abschliessend gemessen Diskussion der Resultate und Erkenntnisse Dieser Indikator kann bei den Praxisobjekten noch nicht angewandt werden, da zur Zeit des Verfassens dieses Berichtes die Vergleichsmehrfamilienhäuser noch nicht fertig erstellt sind. Bei beiden Wohnbauten werden grösstenteils keine risikobehafteten Baustoffe eingebaut. Einzig die im Inneren des Gebäudes eingesetzten Montagekleber könnten eine bekannte Formaldehydquelle darstellen. Dieser wird nach Aussage des Architekten jedoch spärlich eingesetzt. In beiden Mehrfamilienhäusern ist eine kontrollierte Lüftung vorhanden, so dass der notendige Luftaustausch sichergestellt ist. Häufige Formaldehydquellen waren früher und sind es teilweise noch heute die Holzwerkstoffe. In den 70er Jahren wurden die meisten Holzwerkstoffe mit formaldehydbasierten Klebstoffen verleimt. Deshalb wurden früher bei Holzbauten oft Formaldehydkonzentrationen gemessen, die über dem gesundheitsschädigenden Grenzwert von 0,1 ppm [12] liegenden. Heutzutage werden jedoch Holzwerkstoffe formaldehydfrei oder mit stark formaldehydbindenden Klebstoffen verleimt. In aktuellen Holzbauprojekten werden oft nur noch formaldehydarme oder sogar -freie Holzwerkstoffe aus der Lignumprodukteliste, welche ausschliesslich geprüfte Holzwerkstoffe beinhaltet, eingesetzt. Mit dem Einsatz von den in dieser Liste aufgeführten Produkten kann das Risiko einer erhöhten Formaldehydraumluftkonzentration relativ tief gehalten werden. Beim Massivbau sind Textilien, Farben, Bindemittel in Mineralfaserdämmungen, gelochte Akustikdecken aus Kunststoff und verschiedene Kleber (beispielsweise Montagekleber) eine häufige Formaldehydquelle. Durch sehr dichte Gebäudehüllen und einem niedrigen natürlichen Luftwechsel können in modernen Gebäuden jedoch immer noch sehr hohe Formaldehydkonzentrationen auftreten. Deshalb sollte beim Holz- sowie beim Massivbau ein geeignetes Lüftungskonzept umgesetzt werden, welches die mit Formaldehyd belastete Raumluft abführt und den Raum mit der notwendigen Frischluft beliefert [9]. Erste Priorität geniesst jedoch die Quellenbekämpfung [9]. Deshalb sind beispielsweise ausschliesslich Holzwerkstoffe aus der Lignumprodukteliste einzusetzen. Auf den Einsatz von Montagekleber sollte weitgehend verzichtet werden. Befestigungen sind wenn möglich auf die bewährte Art mit mechanischen und wieder lösbaren Verbindungen zu erfolgen [12]. Solange die Quellenbekämpfung und die Realisierung einer Lüftungsanlage konsequent befolgt werden, wird der Grenzwert der Formaldehydraumluftkonzentration im Holz- und im Massivbau eingehalten. Um in der Planungsphasen vor der Realisierung eines Bauwerks schon eine Prognose für die zu erwartende Formaldehydkonzentration in Wohnräumen machen zu können, gibt es spezialisierte Firmen die eine Abschätzung über die zu erwartende Formaldehydkonzentration durchführen können. Seite 35 6.1.11 Indikator 108 / 2. Lösemittelemissionen aus Baustoffen Allgemeine Einflussfaktoren Verschiedenste im Wohnbau eingesetzte Bauteile besitzen lösehaltige Materialien. Die Menge eingebauten, lösemittelhaltigen Baustoffen beeinflussen die erforderliche VOC-Messung. Wie bei der Formaldehydmessung nimmt auch bei dieser Messung die Luftwechselrate einen wesentlichen Einfluss auf das Messresultat ein. Ermittlung und Resultate In der Tabelle 13 sind die Resultate für den Indikator „Lösemittelemissionen aus Baustoffen“ aufgeführt. Tabelle 13: Resultate Indikator 108 / 2. Lösemittelemissionen aus Baustoffen Holzbau Massivbau Themaspezifische Die drei häufigsten VOC’s sind: Die drei häufigsten VOC’s sind: Eigenschaften Terpene Carbonsäuren Ester Aromate Aldehyde Aliphate Noch nicht abschliessend gemessen Noch nicht abschliessend gemessen Resultate Diskussion der Resultate und Erkenntnisse Dieser Indikator kann bei den Praxisobjekten noch nicht angewandt werden, da zur Zeit des Verfassens dieses Berichtes die Vergleichswohnbauten noch nicht fertig erstellt sind. Studien von der Berner Fachhochschule [12] zeigen auf, aus welchen Baustoffen und Materialien welche flüchtigen organischen Stoffe, in welchen Mengenanteilen bei den jeweiligen Bauweisen austreten. Für eine gezielte Quellenbekämpfung können diese Dokumente zur Verminderung der VOC-Raumluftkonzentration herangezogen werden. Die in den erwähnten Studien aufgeführten Baustoffe sind nicht oder sonst nur abgeschirmt (versiegelt) einzusetzen. Eine weitere Möglichkeit sind Produkte zu verwenden, welche mit VOC-arm deklariert sind. Im Holzbau können beispielsweis natürliche, flüchtige Bestandteile wie Terpene aus Bast- und Rindenanteilen von OSB-Platten austreten und in die Raumluft gelangen. Ebenfalls können solche VOC’s aus Naturharzen entweichen. Beim Massivbau können aus verschiedenen Baumaterialien Baustoffemissionen emittieren. Vorwiegend entweichen flüchtige organische Stoffe, welche die Raumluft belasten, aus Bodenbelägen oder Weichmacher von Kunststofftextilien wie beispielsweise aus Sitzpolsterüberzügen [13]. Für eine möglichst VOC-arme Raumluftkonzentration sind im Holzbau beispielsweise auf sichtbare OSB-Platten im Innenraum zu verzichten. Falls doch solche Holzwerkstoffe zum Einsatz gelangen, ist eine Oberflächenbehandlung gemäss der Lignatec-Publikation [14] vorzunehmen. Beim Massivbau diffundieren VOC‘s häufig aus Bodenbelägen, Farben, Lacke, Klebstoffen und Kunststoffmaterialien (PVC) in die Raumluft. Deshalb ist bei diesen Baustoffen und Materialien besonders auf die VOC-Freiheit zu achten. Seite 36 6.1.12 Indikator 108 / 3. Raumlufthygiene Allgemeine Einflussfaktoren Mit dem Ausschluss von „Luftverunreinigungsquellen“ kann in den Räumlichkeiten eine saubere Raumluft sichergestellt werden. Als Massnahme zur Quellenbekämpfung für eine hygienische und gesunde Raumluft dürfen beispielsweise chemische Holzschutzmittel und biozid ausgerüstete Beschichtungsstoffe nicht in beheizten Innenräumen eingesetzt werden. Ebenfalls ist das Rauchen innerhalb des Gebäudes nicht akzeptiert. Die Beschaffenheit und die Ausführungsdetails von Bodenbelägen und die wirkungsvolle Abschirmung von lungengängigen Fasern sollte fachmännisch geplant und umgesetzt werden. Bei Plattenbodenbelägen sind die Fugen ein potentieller Schmutzablagerungsort, weshalb fugenarme Beläge zu einer verbesserten Raumlufthygiene beitragen. Zudem können bei gelochten Akustikdecken von der dahinterliegenden Mineralfaserdämmung Fasern in den Wohnraum gelangen, welche die Raumluft verunreinigen. Weiter beeinflussen nicht zuletzt der Funktionstyp der Lüftungsanlage, das Einbauen und Einrichten sowie die Wartung der raumlufttechnischen Anlagen die zu erwartende Raumluftqualität. Mit einer solchen Anlage werden die Verunreinigungen der Raumluft aus dem Innenraum nach draussen transportiert. Etwa die Hälfte der Bewertungsnote dieses Indikators setzt sich aus Angaben über die Lüftungsinstallationen zusammen. Deshalb ist eine richtige Konzipierung der raumlufttechnischen Anlagen ebenfalls wichtig. Ermittlung und Resultate In der Tabelle 14 sind die Resultate für den Indikator „Raumlufthygiene“ aufgeführt. Tabelle 14: Resultate Indikator 108 / 3. Raumlufthygiene Holzbau Massivbau Themaspezifische Eigenschaften Resultate Erfüllungsgrad 88 % Erfüllungsgrad 88 % Einstufung 85 -100 % Einstufung 85-100 % Note 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 Diskussion der Resultate und Erkenntnisse Beim Vergleich der beiden Mehrfamilienhäuser ist aufgrund der SNBS-Bewertung keinen Unterschied für den Indikator „Raumlufthygiene“ festzustellen. Die gesamte Lüftungsinstallation wird für beide Wohnbauten vom selben HLKPlaner mit den identischen Systemen und Produkten geplant. Ebenso werden die Inbetriebnahme und die Qualitätssicherung von demselben Planer vorgenommen. Deshalb entstehen bei den Bewertungspunkten dieses SNBSIndikators keine Differenzen. Beim Holzbau können chemische Holzschutzmittel und biozid ausgerüstete Beschichtungsstoffe in beheizten Innenräumen gesundheitliche Probleme der Bewohner verursachen. Der Einsatz solcher Produkte führt zu Punkteabzügen bei dieser Bewertung. Beim Mehrfamilienhaus in Holzbauweise war ein Wunsch der Bauherrschaft eine möglichst schadstofffreie Raumluft in den Räumlichkeiten zu gewährleisten. Deshalb wurde bei der Planung einen grossen Wert auf natürliche und schadstofffreie Baumaterialien im Innenraum gelegt. Aufgrund der sorgfältigen und bewussten Planung schliesst beim Vergleich der beiden Bauweisen der Holzbau gut ab. Allgemein gesehen fällt beim Massivbau das Thema der chemischen Holzschutzmittel tendenziell weg. Dafür können allfällige kunststoffhaltige Putze und Farbanstriche die Raumlufthygiene beeinflussen. Der Massivbau könnte Seite 37 beim Einsatz von natürlichen, emissionsarmen Oberflächenmaterialien deshalb einen kleinen Vorteil gegenüber dem Holzbau besitzen. Bei diesem Indikator ist für Holzhäuser die Oberflächenmaterialisierung sowie der richtige Einsatz von Holzschutzmittel entscheidend. Bei den übrigen Nachhaltigkeitsaspekten dieses SNBS-Indikators ist beim Massiv- wie beim Holzbau etwa gleich viel Aufwand zu betrieben. Dies ist beispielsweise bei der Abschirmung von lungengängigen Fasern, welche in Form von Mineralfaserdämmung hinter gelochten Akustikdecken eingebaut wird sowie bei der Planung und Umsetzung der Lüftungsanlage ersichtlich. 6.1.13 Indikator 201 / 1. Lebenszykluskosten Allgemeine Einflussfaktoren Bauwerke werden unter anderem für die Kostenermittlung in unterschiedliche Lebenszyklen unterteilt. Für die verschiedenen Lebensphasen eines Bauwerkes werden normalerweise folgende Lebenszykluskosten berücksichtigt: Erstellungskosten Kosten für Miete und Pacht Verwaltungs- und Betriebskosten Instandsetzungskosten Kosten am Ende des Lebenszykluses Bei der Lebenszykluskostenberechnung nach SNBS werden nur die Erstellungskosten, die Verwaltungs- und Betriebskosten sowie die Instandsetzungskosten berücksichtigt. Die Miet-, Pacht- und Baurechtkosten, die Umgebungskosten und die Rückbaukosten werden aufgrund der Vergleichbarkeit und der zu starken Objektabhängigkeit nicht berücksichtigt. Beim beurteilen der Lebenszykluskosten werden lediglich die Erstellungskosten des Bauwerks im SNBS-Anwendungstool erfasst. Die Instandhaltungskosten werden nachfolgend mit Hilfe eines prozentualen Kennwertes der Erstellungskosten berechnet. Die Lebenszykluskosten werden gemäss der LCC-Berechnung des SNBS-Anwendungstools in jährlichen Durchschnittskosten pro Quadratmeter Geschossfläche (Fr./m 2GF) dargestellt und bewertet. Ermittlung und Resultate In der Tabelle 15 sind die Resultate für den Indikator „Lebenszykluskosten“ aufgeführt. Tabelle 15: Resultate Indikator 201 / 1. Lebenszykluskosten Themaspezifische Holzbau Massivbau Erstellungskosten 1‘969‘000 Fr. Erstellungskosten 1‘820‘000 Fr Eigenschaften Die Erstellungskosten sind ca. 4.5 % teurer als beim MFH in Massivbauweise Resultate Erstellungskosten 1‘969‘000 Fr Erstellungskosten 1‘820‘000 Geschossfläche 800 m2 Geschossfläche 776m2 2 2 2 Kosten pro m GF 2‘461 Fr/m Kosten pro m GF 2‘345 Fr/m2 Einstufung < 2‘500 Fr/m2 & ≥ 2‘320 Fr/m2 Einstufung < 2‘500 Frm2 & ≥ 2‘320 Fr/m2 Note 1 Seite 38 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 Diskussion der Resultate und Erkenntnisse Die beiden Mehrfamilienhäuser erhalten nach der SNBS-Bewertung der Lebenszykluskosten die Note 2. Vermutlich erzielen die beiden Wohnbauten aufgrund der Auslegung der Bewertungsskala auf eher grosse Bauvorhaben eine tiefe Bewertungsnote. Die Höhe der Bausumme steigt bei Grossprojekten im Verhältnis zur Geschossfläche weniger steil an. Beim mehrmaligen Ausführen eines selben Arbeitsschrittes wie dies bei grossen Bauvorhaben vorkommen kann, werden die Kosten durch den Wiederholungseffekt im Verhältnis billiger. Dies bedeutet, dass Einfamilienhäuser bei der Lebenszyklusanalyse aufgrund ihrer Individualität in der SNBS-Bewertung noch schlechter abschneiden als die verglichenen Mehrfamilienhäuser. Die zu vergleichenden Bauweisen unterscheiden sich nicht nur vom Einsatz der unterschiedlichen Baustoffe sondern auch in der Planung und der Umsetzung. Deshalb werden die Bauwerkskosten durch die verschiedenen Bauweisen unterschiedlich beeinflusst. Beim konventionellen Holzbau setzt sich der Bauprozess üblicherweise aus einer längeren Phase der Elementherstellung im Werk und aus einer kürzeren Montagephase auf der Baustelle zusammen. Beim Massivbau hingegen, findet der grösste Teil des Bauprozesses auf der Baustelle statt. Somit fordert der Holzbau aufgrund der Vorfertigung eine präzisere Planung als beim Massivbau. Der Planungs- und Bauprozess der beiden Bauweisen unterscheidet sich so stark, dass derjenige des Holzbaus schwer mit demjenigen des Massivbaus vergleichbar ist. Die Herstellung der mehrschichtigen Bauteile im Holzbau ist teurer als das Herstellen massiver Bauteile. Dies ist auf die zusätzlichen Arbeitsschritte bei der Herstellung eines mehrschichtigen Bauteils zurückzuführen. Da Holzrahmenbauelemente vorgefertigt auf die Baustelle geliefert werden, verkürzt sich die Montagezeit des Holzbaus im Vergleich zum Massivbau. Die Vorteile daraus zeichnen sich beispielsweise in tieferen Kran- oder Gerüstmietkosten ab, da folglich diese Bauhilfsmittel schneller wieder abgebaut werden können. Die leicht grösseren Erstellungskosten bei einem Holzbau gegenüber dem Massivbau entstehen durch höhere Materialkosten und durch den leicht grösseren Planungsaufwand. Die Unterhaltskosten eines viergeschossigen Holzbaus im Vergleich zu einem analogen Massivbau unterscheiden sich hingegen kaum [15] Seite 39 6.1.14 Indikator 203 / 1. Bauweise und Bauteile Allgemeine Einflussfaktoren In diesem SNBS-Indikator wird die Bausubstanz bezüglich der Handelbarkeit beurteilt. Bewährte Konstruktionen werden durch Investoren bevorzugt. Ermittlung und Resultate In der Tabelle 16 sind die Resultate für den Indikator „Bauweise und Bauteile“ aufgeführt. Tabelle 16: Resultate Indikator 203 / 1. Bauweise und Bauteile Holzbau Massivbau Themaspezifische Aufgrund der eingesetzten Holzbetonverbunddecke Beim Massivbau kann die Bauweise „traditionelle Eigenschaften muss die Bauweise „neue Bauweise mit wenig Bauweise in guter Ausführung“ gewählt werden. Erfahrung“ gewählt werden. Resultate Erreichte Punktzahl 3 Erreichte Punktzahl 6 Einstufung = Punktzahl 3 Einstufung = Punktzahl 6 Note 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 Diskussion der Resultate und Erkenntnisse Der Vergleich der beiden Bauweisen bei diesem Indikator zeigt auf, dass der Massivbau aufgrund seiner langjährigen Vergangenheit als traditionelle Bauweise mit geringem Risiko eine wesentlich bessere SNBS-Benotung erhält, als der Holzbau. Das Vergleichsobjekt in Holzbauweise besitzt Holzbetonverbunddecken, welche in der SNBSBewertung als „neue Bauweise mit wenig Erfahrung“ eingestuft sind. Würden anstelle der HBV-Decken konventionelle Holzdecken (z.B. Vollholzdecken, Holzbalkendecken) eingesetzt, so wäre eine maximale SNBSBewertungsnote 5 für den Holzbau möglich. Für die Bewertung der Bauweise und Bauteile gibt es bei diesem Indikator lediglich vier Auswahlmöglichkeiten. Um die geplante Bauweise bei diesem Kriterium zu bewerten, kann zwischen „traditionelle Bauweise in guter Ausführung“, „über mehrere Jahrzehnte bewährte Bauweise“, „neue Bauweisen mit wenig Erfahrung“ sowie „Neuentwicklungen mit Forschungscharakter“ ausgewählt werden. Um eine aussagekräftige Beurteilung der Bauweise bezüglich „bewährte Bausubstanz“ vorzunehmen, ist eine Auswahl zwischen vier Bewertungsstufen zu wenig. Dazu müsste eine feinere aufgegliederte Auswahlmöglichkeit mit Zwischenstufen zur Verfügung stehen. Seite 40 6.1.15 Indikator 301 / 1. Primärenergie nicht erneuerbar Erstellung (Graue Energie) Allgemeine Einflussfaktoren Materialwahl (Menge / Wert der Grauen Energie pro kg des betrachteten Materials) Konstruktionstyp (Volumen und Lebensdauer der eingesetzten Materialien) Bezugswert zum Vergleich der Gebäude und Anforderungen (z.B. EBF) Ermittlung und Resultate In der Tabelle 17 sind die Resultate für den Indikator „Primärenergie nicht erneuerbar Erstellung“ aufgeführt. Die Einheit bezieht sich auf einen Quadratmeter Bauteilfläche pro Jahr. Tabelle 17: Resultate Indikator 301 / 1. Primärenergie nicht erneuerbar Erstellung Themaspezifische Holzbau Massivbau Aufbau Aussenwand Aufbau Aussenwand Graue Energie bzgl. Bauteilfläche: 9.9 MJ/(m2a) Graue Energie bzgl. Bauteilfläche: 18.6 MJ/(m2a) Graue Energie Graue Energie Eigenschaften Resultate 2 Erstellung MFH 103.7 MJ/(m EBF*a) Erstellung MFH 120.2 MJ/(m2EBF*a) Unterer Grenzwert 93.1 MJ/(m2EBF*a) Unterer Grenzwert 93.1 MJ/(m2EBF*a) Oberer Grenzwert 135.2 MJ/(m2EBF*a) Oberer Grenzwert 135.2 MJ/(m2EBF*a) Einstufung 93.6-115.2 MJ/(m2EBF*a) Einstufung 115.2-136.8 MJ/(m2EBFa) Note 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 Diskussion der Resultate und Erkenntnisse Der Vergleich der nicht erneuerbaren Primärenergie für die Erstellung der beiden Mehrfamilienhäuser zeigt auf, dass das Wohngebäude in Holzbauweise ca. 15 % weniger Graue Energie aufweist als dasjenige in Massivbau. Die Berechnungen der Grauen Energie für die beiden Objekte erscheinen plausibel, denn die Studie „Graue Energie: Holzversus Massivbau“ [16] weist ähnliche Ergebnisse auf. In dieser Studie wurde für ein reell gebautes Gebäude in Zürich die Graue Energie einmal für die Ausführung in Holzbau und einmal dasselbe Bauwerk in Massivbau berechnet. Seite 41 Einen wesentlichen Grund für den Unterschied bei der Grauen Energie zwischen den beiden Bauweisen ist die Anordnung der Tragkonstruktion. Beim Holzbau bilden die Ständer und der Unter- sowie Obergurt, welche durch Holzwerkstoffplatten beplankt sind, die Tragkonstruktion einer Aussenwand. (siehe Abbildung 12). Im Massivbau bildet die Betonwandscheibe die Tragkonstruktion der Aussenwand (siehe Abbildung 13). Abbildung 12: Tragkonstruktion Holzrahmenbau Abbildung 13: Tragkonstruktion Massivbau (Beton) Das Volumen der reinen Tragkonstruktion ist beim Holzbau gering. Die Dichte des Bauholzes ist mit ca. 460 kg/m3 ungefähr fünf Mal kleiner als diejenige des Betons. Beim Massivbau ist das Volumen der Tragkonstruktion grösser als im Holzbau, da die Betonwandscheibe eine homogene Bauteilschicht verkörpert. Die aufgewendete Graue Energie für die Erstellung der einzelnen Baumaterialien bezieht sich auf die Masse. Da beim Holzbau Dichte und Volumen kleiner sind, resultiert für die Graue Energie der Tragkonstruktion ein tieferer Wert als beim Massivbau. Dieser Wert beträgt für einen Quadratmeter Aussenwand mit 240 mm breiten Ständern, welche mit einer 15 mm dicken OSB-Platte beplankt sind, 4.4 MJ/(m2a). Beim Massivbau weist ein 17.5 cm starke Betonwandscheibe einen Wert von 8.4 MJ/(m2a) auf. Würde der Beton durch eine gleichstarke Backsteinkonstruktion ersetzt, wäre der Wert der Grauen Energie in etwa immer noch gleich hoch wie mit Beton. Die Primärenergie nicht erneuerbar Erstellung der Tragkonstruktion des Massivbaus ist fast doppelt so hoch wie diejenige im Holzbau. Zusätzlich zur Tragkonstruktion der Aussenwand sind die weiteren erforderlichen Baumaterialien ebenfalls in der Berechnung der Grauen Energie zu berücksichtigen. In Kombination mit diesen Materialien verändert sich das Verhältnis zwischen den Werten der Grauen Energie für Massiv- und Holzbau leicht. Die Aussenwand des Mehrfamilienhauses in Holzbauweise weist pro Quadratmeter Bauteilfläche 9.9 MJ/(m2a) auf. Beim Wohnbau in Massivbauweise besitzt die entsprechende Wand 18.6 MJ/(m2a) (siehe Tabelle 17). Durch die schwerere Bauweise wird für die Erstellung von Mehrfamilienhäusern in Massivbauweise mehr Graue Energie benötigt als bei einem Holzbau. In der Bewertung der Grauen Energie hat der Holzbau durch die leichtere Bauweise und den üblich eingesetzten Dämmstoffen einen Vorteil gegenüber dem Massivbau. Diese Eigenschaft kann sich bei Holzgebäuden, welche mit einem Nachhaltigkeitslabel zertifiziert werden sollen (z.B. MINERGIE-ECO), positiv auswirken. Seite 42 6.1.16 Indikator 302 / 1. Treibhausgasemissionen Erstellung Allgemeine Einflussfaktoren Materialwahl (Menge / Wert der Grauen Energie pro kg des betrachteten Materials) Konstruktionstyp (Volumen und Lebensdauer der eingesetzten Materialien) Bezugswert um Gebäude untereinander zu vergleichen (z.B. EBF) Ermittlung und Resultate In der Tabelle 18 sind die Resultate für den Indikator „Treibhausgasemissionen Erstellung“ aufgeführt. Tabelle 18: Resultate Indikator 302 / 1. Treibhausgasemissionen Erstellung Holzbau Massivbau Themaspezifische Eigenschaften Resultate Treibhausgasemissionen Treibhausgasemissionen 2 Erstellung 7.74 kg CO2/(m *a) Erstellung 10.08 kg CO2/(m2*a) Unterer Grenzwert 6.84 kg CO2/(m2*a) Unterer Grenzwert 6.84 kg CO2/(m2*a) 2 Oberer Grenzwert 10.81 kg CO2/(m *a) Oberer Grenzwert 10.81 kg CO2/(m2*a) Einstufung 7 – 9 kg CO2/(m2*a) Einstufung 9 – 11 kg CO2/(m2*a) Note 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 Diskussion der Resultate und Erkenntnisse Die Menge an verursachten Treibhausgasemissionen bei der Erstellung wird durch dieselben Einflussfaktoren wie bei der nichterneuerbaren Primärenergie (Erstellung) bestimmt. Der Vergleich der beiden Mehrfamilienhäuser zeigt auf, dass die verhältnismässige Differenz der Treibhausgasemissionen leicht grösser ist als bei der Grauen Energie. Diese Aussage wird ebenfalls in der Studie „Graue Energie: Holz- versus Massivbau“ beschrieben [16]. Seite 43 6.1.17 Indikator 303 / 1. Baustelle Allgemeine Einflussfaktoren Bauprozesse Materialbeschaffenheit (mineralisch, Holz) Verhinderung der Ausbreitung von Baulärm und Baustaub Rücknahme von Verpackungsmaterialien und Materialreste Aufgrund der unterschiedlichen Bauprozessen haben die Holz- sowie die Massivbauweise einen unterschiedlichen Einfluss auf diesen Indikator. In der SNBS-Checkliste für den Indikator „Baustelle“ sind mehrere Kriterien zu den Themen wie unter anderem die Baustelleneinrichtung und die Auswirkungen durch die Bearbeitung von Materialien zu erfüllen. Ermittlung und Resultate In der Tabelle 19 sind die Resultate für den Indikator „Baustelle“ aufgeführt. Tabelle 19: Resultate Indikator 303 / 1. Baustelle Themaspezifische Holzbau Massivbau Kurze Montagezeit auf der Baustelle Lange Bauphase auf der Baustelle Wenig Staub verursachendes Material Holz während Staubverursachende Materialisierung wie Beton oder der Montage Backstein während der Bauzeit Eigenschaften Resultate Erreichte Punktzahl 7 von 13 Punkte Erreichte Punktzahl 6 von 13 Punkte Erfüllungsgrad 54% Erfüllungsgrad 46% Einstufung 50 – 65% Einstufung 35 – 50% Note 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 Diskussion der Resultate und Erkenntnisse Beim Vergleich der beiden Mehrfamilienhäuser erreicht die Holzbauweise beim Ausfüllen der Checkliste für diesen Indikator „Baustelle“ mehr Punkte als der Massivbau. Bei der Erstellung des betrachteten Massivbauobjektes sind keine Vorkehrungen zur Verhinderung der Staubausbreitung auf der Baustelle getroffen worden. Diese unterschiedliche Berücksichtigung der Luftreinhaltung führt zu der besseren Bewertung des Mehrfamilienhauses in Holzbauweise bei diesem Indikator. Im Holzbau werden die Wohnbauten zunehmend mit vorgefertigten Holzelementen erstellt, womit die Montagezeit merklich gesenkt werden kann. Im Vergleich zur Massivbauweise findet der Erstellungsprozess vorwiegend auf der Baustelle statt. Somit weist ein Massivbau eine wesentlich längere Bauzeit auf. Aufgrund der unterschiedlichen Bauprozessen und der eingesetzten Materialien im Massiv- und Holzbau, werden für die Errichtung der Grundkonstruktionen der beiden Bauweisen verschiedene Arbeitsschritte ausgeführt. Beim Massivbau entsteht bei der Bearbeitung von Backstein und Beton eher Staub als bei einem Holzbau. Bei der Bearbeitung von Holz beschränkt sich die Ausbreitung der Sägespäne auf einige Meter. Einzig die Gipsfaserplatten Seite 44 stellen beim Holzbau eine grössere Staubausbreitungsquelle dar. Die Absaugung des Schneidstaubs bei der Plattenbearbeitung ist jedoch Stand der Technik und wird praktisch in jedem Holzbauunternehmen umgesetzt. Dieser Punkt beeinflusst den Holzbau positiv. Hinsichtlich der Rücknahme von Verpackungsmaterialien, Materialreste und Gebinde besteht zwischen dem Holzund dem Massivbau keinen Unterschied. Bei beiden Bauweisen müssen ähnliche Vorkehrungen getroffen werden, damit die Rücknahme der erwähnten Gegenstände organisiert wird. Dies sind beispielsweise das Aufstellen von Recycling-Mulden oder das Verteilen von Recyclingsäcken für das Einsammeln von Dämmungsresten auf der Baustelle. 6.1.18 Indikator 303 / 2. Ressourcenschonung und Verfügbarkeit Allgemeine Einflussfaktoren Nachhaltigkeitslabel bei Holzprodukten Anteil Recyclingbeton Aussenbauteile in witterungsunempfindlichen Materialien Bestehende Gebäudeteile werden beibehalten (mind. Rohbau) Ermittlung und Resultate In der Tabelle 20 sind die Resultate für den Indikator „Ressourcenschonung und Verfügbarkeit“ aufgeführt. Tabelle 20: Resultate Indikator 303 / 2. Ressourcenschonung und Verfügbarkeit Themaspezifische Holzbau Massivbau Einsatz gelabelter Holzprodukte Kein Einsatz von RC-Beton Kein Einsatz von RC-Beton Fassadenverkleidung in Holz Eigenschaften Fassadenverkleidung in Holz Resultate Erreichte Punktzahl 5 von 14 Punkte Erreichte Punktzahl 5 von 14 Punkte Erfüllungsgrad 36% Erfüllungsgrad 36% Einstufung 35 – 50% Einstufung 35 – 50% Note 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 Diskussion der Resultate und Erkenntnisse Die beiden Vergleichswohnhäuser erhalten nach der SNBS-Bewertung dieses Indikators „Ressourcenschonung und Verfügbarkeit“ die Note 3. Die Bewertung der beiden verglichenen Mehrfamilienhäuser fällt aufgrund des Verzichtes auf Recyclingbeton und Zement mit geringen CO2-Emissionen relativ nüchtern aus. Der Einfluss von RC-Beton, Kies und Gesteinskörnung beträgt mit 7 Punkten die Hälfte des Punktemaximums in diesem Indikator. Bei einem Holzbau werden üblicherweise das Fundament und das UG in Beton ausgeführt. Im Vergleich zum Massivbau ist die betonierte Baumasse konstruktionsbeding grösser. Um mit RC-Beton die gleichen statischen Anforderungen wie mit konventionellem Beton erfüllen zu können, werden grössere Bauteilstärken benötigt. Ist nicht genügend Platz für erhöhte Konstruktionsstärken vorhanden, wird oft auf den Einsatz von RC-Beton verzichtet. Die Lasten, welche vom Fundament und von tragenden Bauteilen aufgenommen werden, werden von der Nutzung des Seite 45 Gebäudes, der Eigenlast der Konstruktion sowie durch Witterungseinflüsse wie beispielsweise Wind und Schnee beeinflusst. Bei einem Massivbau sind die Eigenlasten gross. Deshalb ist es schwierig bei stark beanspruchten Bauteilen im Massivbau RC-Beton einzusetzen. Bei Gebäuden in Massivbauweisen eignet sich Recyclingbeton für weniger stark beanspruchte Bauteile. Beim Holzbau mit einem verhältnismässig geringen Gewicht, kann RC-Beton vermehrt für statisch beanspruchte Massivbauteile eingesetzt werden. Oft wird jedoch, unabhängig der Bauweise, aus optischen Gründen wie beispielsweise bei Sichtbeton auf den Einsatz von recyclierten Beton verzichtet. Das System der Fassadenverkleidung und dessen Materialisierung ist unabhängig von der Bauweise. Die SNBSAnforderungen von witterungsunempfindlichen Fassaden können mit einer Holzverkleidung wie bei den Vergleichsmehrfamilienhäuser nicht erreicht werden, ausser die Massivholzschalung wird durch ein Vordach ausreichend geschützt. Daher ist in diesem Zusammenhang eine SNBS-konforme Holzfassade nicht immer realisierbar. Das Erreichen von einzelnen Punkten in diesem Indikator erfordert in der Planung und der Ausschreibung einen Mehraufwand. Die Planung der zu erfüllenden Vorgaben wie die Wahl von RC-Materialien und dessen Einsatzort sowie die Auswahl gelabelter Holzprodukte müssen bereits in einer frühen Planungsphase mitberücksichtigt werden, da diese nebst konstruktiv auch Einfluss auf die Kostenschätzung einnehmen. 6.1.19 Indikator 303 / 3. Umwelt- und entsorgungsrelevante Bestandteile Allgemeine Einflussfaktoren Fassadendämmung: Verzicht auf EPS, XPS Verbundplatten PIR/EPS unterschreiten Zielwert der unschädlichen Verbrennung gemäss SIA Verzicht auf Verbundplatten PS/PF/PS (EPS/PF/EPS) Dachdämmung: Verzicht auf EPS, XPS PUR/PIR unterschreiten Zielwert der unschädlichen Verbrennung gemäss SIA Bodenbeläge: Verzicht auf 2-Komponenten Kunstharzfliess- / mörtelbeläge (Bsp. PU, Epoxidharz/EP) Falls PVC Bodenbeläge eingesetzt werden, sind nur Produkte der Liste des Vereins eco-bau erlaubt Verzicht auf Steinholzbeläge Diverse Anwendungen: Abdichtungsprodukte ohne chemischen Wurzelschutz (z.B. FPO- EPDM-Folien) Verzicht auf PU-Montage oder Füllschäume (temporäre Schalungsabdichtung OK) Verzicht auf grossflächigen Einsatz bewitterter Kupfer-, Titanzink- oder verzinkter Stahlbleche, andernfalls Einsatz eines Metallfilters (wenn A ≥50 m²) Verzicht auf bleihaltige Materialien Einsatz halogenfreie Materialien Einsatz boratfreie Zellulosefasern Einsatz von Calzium-Zink Stabilisator bei PVC Fensterrahmen Seite 46 Ermittlung und Resultate In der Tabelle 21 sind die Resultate für den Indikator „Umwelt- und entsorgungsrelevante Bestandteile“ aufgeführt. Tabelle 21: Resultate Indikator 303 / 3. Umwelt- und entsorgungsrelevante Bestandteile Themaspezifische Holzbau Massivbau Verzicht auf EPS-Dämmung in der Fassade Die vier Produktgruppen, auf welche beim Holzbau Eigenschaften verzichtet wird, kommen beim Massivbau zum Verzicht auf Verbundplatten in der Fassade Einsatz (EPS/Phenolharz/EPS) Verzicht auf XPS-Dämmung auf dem Dach Verzicht auf 2-Komponenten Kunstharzfliessbodenbeläge (Bsp. Polyurethan, Epoxidharz) Resultate Erreichte Punktzahl 15 von 29 Punkte Erreichte Punktzahl 9 von 28 Punkte Erfüllungsgrad 52% Erfüllungsgrad 32% Einstufung 50 – 65% Einstufung 15 – 35% Note 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 Diskussion der Resultate und Erkenntnisse Beim Vergleich der beiden Mehrfamilienhäuser erzielt das Wohngebäude in Holzbauweise bei diesem SNBSIndikator ein besseres Ergebnis als dasjenige in Massivbauweise. Dies ist einerseits auf die gewählte Bauweise sowie auf die Bedürfnisse der Eigentümer zurückzuführen. Im Massivbau werden vermehrt erdölbasierte Wärmedämmstoffe eingesetzt. Diese Dämmstoffe sind leistungsfähig, günstig und einfach zu montieren. Die Entsorgung der mit dem endlichen Rohstoff Erdöl hergestellter Wärmedämmungen sind bei der Entsorgung ökologisch nicht unbedenklich. Bei einem konventionellen Massivbau wird die SNBS-Bewertungsnote dieses Indikators aufgrund des Einsatzes solcher Produkte meist etwas tiefer als bei einem Holzbau ausfallen. Beim Holzbau kann ein zusätzlicher Punkt erreicht werden, wenn boratfreie Zellulose als Wärmedämmung eingesetzt wird. Beim heutigen Stand der Technik werden aus brandschutztechnischen Gründen und zum Schutz vor Insekten jedoch bis zu 90 % borhaltige Zelluloseprodukte eingesetzt [17]. Bei der Betrachtung der Kriterien dieses Indikators ist festzustellen, dass der Holzbau tendenziell bauökologischer als der Massivbau erstellt wird. Dies ist zum Teil auf die konstruktionsbedingten Eigenschaften zurückzuführen. So werden beim Holzbau zwischen den Ständern weiche Dämmungen wie beispielsweise Mineralfaser oder Zellulose eingesetzt, damit der Zwischenraum hohlraumfrei ausgedämmt werden kann. Beim Holzbau werden nur bei einzelnen Flächen erdölbasierende Wärmedämmungen eingesetzt. Im Sinne der Umwelt- und Ressourcenschonung ist beim Massivbau darauf zu achten, dass die gängigen EPS-Dämmstoffe mit Mineralfaserdämmungen ersetzt werden, welche bei der Wiederverwertung unbedenklich sind. Seite 47 6.1.20 Indikator 303 / 4. Erweiterung und Wiederverwertungspotential Allgemeine Einflussfaktoren Konzipierung eines Tragsystems welches eine flexible Raumaufteilung ermöglicht (Innerhalb der Nutzungszonen sind Änderungen in der Raumaufteilung möglich) Gestaltung der Fassade (flexible Raumaufteilung wird begünstigt) Zugänglichkeit vertikal und horizontal geführter Lüftungs- und Sanitärinstallationen Austausch- und Rückbaufähigkeit der Tragstruktur, des Ausbaus, der Fassade, des Daches und der Haustechnik Ermittlung und Resultate In der Tabelle 22 sind die Resultate für den Indikator „Erweiterung und Wiederverwertungspotential“ aufgeführt. Tabelle 22: Resultate Indikator 303 / 4. Erweiterung und Wiederverwertungspotential Holzbau Massivbau Themaspezifische Innerhalb der Nutzungszonen sind Änderungen der Innerhalb der Nutzungszonen sind keine Änderungen Eigenschaften Raumaufteilung ohne Eingriff ins Tragsystem mög- der Raumaufteilungen ohne Eingriff ins Tragsystem lich möglich Die horizontal geführten Lüftungs- und Sanitärinstal- Die horizontal geführten Lüftungs- und Sanitärinstalla- lationen sind ohne grossen Aufwand zugänglich tionen sind ohne grossen Aufwand nicht zugänglich Erreichte Punktzahl 11 von 14 Punkte Erreichte Punktzahl 8 von 14 Punkte Erfüllungsgrad 79% Erfüllungsgrad 57% Einstufung 65 – 85% Einstufung 50 – 65% Resultate Note 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 Diskussion der Resultate und Erkenntnisse Bei der Analyse des SNBS-Indikators „Erweiterung und Wiederverwertungspotential“ anhand der beiden Vergleichswohnhäuser erzielt das Mehrfamilienhaus in Holzbauweise mehr Punkte als dasjenige im Massivbau. Dies ist auf die in der Tabelle 22 beschriebenen Eigenschaften der beiden Vergleichswohngebäude zurückzuführen. Beim Holzbau ist eine wesentliche Änderung in der Raumaufteilung meist möglich, ohne dass das Tragsystem zu grossen Mehrkosten führt. Die Lasten werden oft über die Aussenwände und über ein Stützen-Unterzug-Tragsystem innerhalb des Gebäudes abgetragen. Beim Massivbau wird nur sehr selten ein Tragsystem mit Stützen in Wohnbauten eingesetzt. Die Innenwände bilden meist ein flächiges Tragsystem aus und können aufgrund der Lastabtragung nicht weggelassen werden. Dies Eigenschaften des Tragsystems vom Holzbau wird bei der Bewertung dieses SNBS-Indikators bevorteilt. Beim Holzbau werden die horizontal geführten Lüftungs- und Sanitärinstallationen oft in abgehängten Decken geführt. Dadurch sind diese Installationen leicht und ohne grossen Aufwand zugänglich und sind reparierbar, demontierbar, erneuerbar sowie erweiterbar. Diese Installationen werden im Holzbau oft konstruktionsbedingt in einer abgehängten Decke montiert. Im Vergleich zum Massivbau können in dieser Bauweise die Lüftungs- und Sanitärinstallationen in den Betongeschossdecken geführt werden. Diese eingelegten Installationen sind jedoch nicht aus- Seite 48 tauschbar. Die Installationen können auch beim Massivbau in einer abgehängten Decke geführt werden. Doch aus Kostengründen bei der Erstellung wird meist auf diese Massnahme verzichtet. Im Sinne der Systemtrennung hat in diesem Indikator der Holzbau sicherlich einen grossen Vorteil gegenüber dem Massivbau. 6.1.21 Indikator 304 / 2. Luftdichtigkeit der Gebäudehülle Allgemeine Einflussfaktoren Güte der Planung und Ausführung der Luftdichtigkeitsschicht Luftdichtigkeit zwischen den Nutzungseinheiten Ermittlung und Resultate In der Tabelle 23 sind die Resultate für den Indikator „Luftdichtigkeit der Gebäudehülle“ aufgeführt. Tabelle 23: Resultate Indikator 304 / 2. Luftdichtigkeit der Gebäudehülle Holzbau Massivbau Wird nicht gemessen Wird nicht gemessen Themaspezifische Eigenschaften Resultate Diskussion der Resultate und Erkenntnisse Aufgrund des Verzichtes der Bauherrschaft auf eine Luftdichtigkeitsmessung kann dieser Indikator nicht mit Resultaten der beiden Referenzprojekte verglichen werden. Beim Holzbau wird die Luftdichtigkeitsschicht detailliert geplant. In den Plänen und den Detailzeichnungen muss die Luftdichtigkeitsebene mit einem Bleistift ohne abzusetzen durchgezeichnet werden können. Deshalb müssen nach der Montage die Luftdichtigkeitsschichten der einzelnen Elemente miteinander luftdicht verklebt und verbunden werden. Die beteiligten Handwerker sind vor der Ausführung der Luftdichtigkeitsschicht in der Produktion wie auch beim zusammenführen auf der Baustelle vorzugsweise über die anstehende Messung der Luftdichtigkeit zu informieren. Auf diese Weise werden den Abdichtungsarbeiten zusätzliche Aufmerksamkeiten geschenkt. Zudem sind die weiter beteiligten Handwerker anderer Gewerke zu informieren, dass eine Messung bevorsteht und allfällige Durchdringungen durch die Luftdichtigkeitsebene wieder sauber abgedichtet werden müssen. Bei der Planung ist die erforderliche Luftdichtigkeitsschicht zwischen den einzelnen Nutzungseinheiten nicht zu vergessen. Bei Wohnungstrennwänden und -decken sind aus Sicht des Feuchteschutzes keine Dampfbremsen einzubauen. Deshalb muss beim Holzbau bei diesen Bauteilen zusätzlich eine Luftdichtigkeitsfolie eingesetzt werden. Beim Massivbau ist bei Betonbauteilen die Luftdichtigkeit durch den Beton gegeben. Eine Mauerwerkswand ist luftdurchlässig und braucht einen Grundputz um den Innenraum luftdicht abzuschliessen. Im Holzbau bildet eine explizit geplante und ausgeführte Bauteilschicht die Luftdichtigkeitsebene. Beim Beton ist die tragende Betonwandscheibe sowie die betonierte Decke gleichzeitig die Luftdichtigkeitsschicht. Bei beiden Bauweisen müssen die Bauteile in den Fassadenöffnungen wie Fenster und Türen luftdicht mit der angrenzenden Luftdichtigkeitsschicht der Wände verbunden werden. Seite 49 6.2 Massnahmen zur Optimierung des Holzbaus In diesem Kapitel werden Optimierungsmassnahmen für den Holzbau beschrieben, mit welchen die SNBSBewertungsnote von einzelnen Indikatoren aus dem Kapitel 6.1 verbessert werden könnte. Das Umsetzen der aufgezeigten Massnahmen hilft dem Holzbau die allgemein steigenden Anforderungen an die Nachhaltigkeit im Sinne des Bundes besser zu erreichen. In der nachfolgenden Tabelle 24 sind die einzelnen im Kapitel 6.1 analysierten Indikatoren für den Holzbau mit der durch das Referenzwohngebäude erzielten SNBS-Bewertungsnote aufgeführt. Tabelle 24: Notenübersicht der untersuchten Indikatoren für den Holzbau Indikator SNBS-Note 104 / 1. Nettowohnfläche und Personenbelegung pro Wohneinheit 1 105 / 4. Möglichkeit unterschiedlicher Erdgeschossnutzungen 4 106 / 1. Nutzungsflexibilität privater Innenräume 6 106 / 4. Veränderbarkeit der Nutzungseinheiten 6 107 / 1. Tageslicht 5 107 / 3. Schallschutz externe Quellen 6 107 / 4. Schallschutz interne Quellen 5 107 / 5. Sommerlicher Wärmeschutz 6 107 / 6. Winterlicher Wärmeschutz 5 108 / 1. Formaldehydemissionen aus Baustoffen - 108 / 2. Lösemittelemissionen aus Baustoffen - 108 / 3. Raumlufthygiene 6 201 / 1. Lebenszykluskosten 2 203 / 1. Bauweise und Bauteile 3 301 / 1. Primärenergie nicht erneuerbar Erstellung 5 302 / 1. Treibhausgasemissionen Erstellung 5 303 / 1. Baustelle 4 303 / 2. Ressourcenschonung und Verfügbarkeit 3 303 / 3. Umwelt- und entsorgungsrelevante Bestandteile 4 303 / 4. Erweiterung und Wiederverwertungspotential 5 304 / 2. Luftdichtigkeit der Gebäudehülle - Aus dem vorangehenden Kapitel werden diejenigen Punkte aufgegriffen, welche mithelfen, den Holzbau gemäss den Anforderungen von SNBS zu verbessern. Bei denjenigen Indikatoren, welche in der Planung und der Umsetzung für den Holzbau nicht verbessert werden können, werden keine Optimierungsmassnahmen erarbeitet. Diese erreichen bereist die SNBS-Bestnote oder es kann keine Verbesserung der Bewertung erfolgen. Durch das Anwenden der erarbeiteten Massnahmen ist für den Holzbau eine bessere SNBS-Gesamtbewertung möglich. Seite 50 6.2.1 Möglichkeit unterschiedlicher Erdgeschossnutzungen Bereits im Vorprojekt eines Holzbaus ist ein statisches Konzept mit möglichen Nutzungsveränderungen im Erdgeschoss zu erstellen. Dabei sind keine lastabtragenden Wandscheiben in diesem Geschoss vorzusehen. Die Lastabtragung ist so weit wie möglich mit einem Stützen-Unterzug-Tragsystem sicher zu stellen. Dabei ist darauf zu achten, dass die lichte Raumhöhe mindestens 2.7 m beträgt. Dies gilt auch unter den sichtbaren Unterzügen. Optimierungsmassnahmen Im Erdgeschoss ist ein Unterzug-Stützen-Tragsystem ohne tragenden Innenwände einplanen Im Erdgeschoss muss eine durchgängige lichte Raumhöhe von mindestens 2.7 m sichergestellt werden 6.2.2 Veränderbarkeit der Nutzungseinheiten Das statische Konzept soll das Bedürfnis der Veränderbarkeit der Nutzungseinheiten erfüllen können. Dies bedeutet, dass die Tragstruktur bei der Zusammenlegung oder bei einer Teilung von Wohneinheiten nicht verändert werden muss. Ein auf diese Anforderungen konzipiertes statisches System ist bereits im Vorprojekt zu verfassen. Lastabtragende Stützen sollten das Zusammenlegen zweier Wohneinheiten zulassen. Die Stützen sind an geeigneten Positionen vorzusehen, damit diese zukünftige Bauteildurchbrechungen zulassen. Allfällige spätere Türöffnungen sind beispielsweise bereits in Wohnungstrennwänden einzuplanen. Ebenfalls sind in dieser Planungsphase alle weiteren Massnahmen für diese Voraussetzungen zu erfüllen wie beispielsweise die Anordnung der Steigzonen. Optimierungsmassnahmen Statisches Konzept mit möglicher Veränderbarkeit der Nutzungseinheiten einplanen In der Planungsphase bereits mögliche Durchgänge wie Türen für eine spätere Veränderbarkeit der Nutzungseinheiten einplanen 6.2.3 Tageslicht Aus der Diskussion der Resultate und Erkenntnisse des Indikators „107 / 1. Tageslicht“ kann entnommen werden, dass für den Holzbau das Tageslichtergebnis mit einer Verringerung der Sturzhöhe verbessert werden kann. Den Planenden stehen für diese Massnahme diverse Konstruktionsmöglichkeiten zur Verfügung, welche in den nachfolgenden Abbildungen dargestellt werden. Weiter ist bereits in einem frühen Planungsstadium die Oberflächenmaterialisierung zu berücksichtigen. Je nach Materialisierung und Farbe wird die Lichtreflexion der Bauteiloberflächen positiv beeinflusst, welche einen Einfluss auf den Nachweis des Tageslichtanteils einnimmt. Falls sichtbare Holzoberflächen erwünscht sind, ist darauf zu achten, dass diese ohne einer zusätzlichen hellen Farbgebung den Tageslichtanteil in den Räumen negativ beeinflussen. In den nachfolgenden Abbildungen sind drei mögliche Varianten aufgezeigt, wie die Sturzhöhe bei Holzbauten verringert werden kann. Eine mögliche Lösung ist das Einplanen eines Brettschichtholzüberzuges, an welchem die Geschossdecke mit leistungsfähigen Schrauben hochbefestigt werden (Abbildung 14). Eine weitere Variante ist das Einbauen eines Stahlunterzuges in der Aussenwand, auf welchem die Geschossdecke aufgelagert wird (Abbildung 15). Der Feuchteschutz beim Stahlbauteil ist jedoch besonders genau zu betrachten und kann zusätzliche Dämm- massnahmen erfordern. Seite 51 Abbildung 14: Sturzverringerung durch Einbau eines BSH-Überzugs Abbildung 15: Sturzverringerung durch Einbau eines UProfils Als weitere Massnahme kann mit einer zusätzlich verstärkten HBV-Decke, welche auf einen Furnierschichtholzunterzug aufgelegt wird, die Sturzhöhe reduziert werden (siehe Abbildung 16). Die Brettstapeldecke selbst wird an den Überbeton angeschraubt (interne Untersuchung PIRMIN JUNG Ingenieure AG). Abbildung 16: Sturzverringerung durch zusätzliches einlegen von Armierungsstahl im Überbeton der HBV-Decke Es gibt diverse technische Möglichkeiten die Sturzhöhe im Holzbau zu minimieren. Die Sturzhöhe wird mit den oben aufgezeigten Lösungsvarianten nun wie beim Massivbau durch die Höhe des Fensterrahmens gegeben. Optimierungsmassnahmen Raumoberflächen möglichst in hellen Farben gestalten (Achtung bei sichtbaren Holzoberflächen) Mit einer der oben aufgezeigten konstruktiven Lösungsvorschlägen die Sturzhöhe über transparenten Bauteilen verringern Seite 52 6.2.4 Schallschutz interne Quellen Um einen optimalen Schallschutz innerhalb eines Holzgebäudes zu erzielen, ist besonders auf die Leitungsführung von Sanitär- und Haustechnikinstallationen zu achten. Diese Leitungen sind ohne Versätze und Etagierungen in klar definierten Zonen schallentkoppelt zu führen. Diese sogenannten Steigzonen und Sammelschachtanlagen sind mit Mineralwolle auszuflocken oder schalldämmend auszukleiden. Mit diesen Massnahmen werden die Nebenwegübertragungen durch Installationsleitungen verhindert. Zudem ist darauf zu achten, dass Trennwände zwischen unterschiedlichen Nutzungseinheiten schalltechnisch korrekt ausgeführt werden. Wird der Schallschutz korrekt geplant und die baulichen Massnahmen fachgerecht umgesetzt, erreicht der Holzbau sehr gute Schallschutzwerte. Optimierungsmassnahmen Leitungen schallentkoppelt in ausgeflockten oder schalldämmend ausgekleideten Steigzonen und Sammelschachtanlagen ohne Versätze führen 6.2.5 Frühzeitiges Abstimmen der Konstruktionsaufbauten mit den vorgesehenen Nutzungen und Installationen Sommerlicher Wärmeschutz Damit bei diesem Indikator „107 / 5. Sommerlicher Wärmeschutz“ eine sehr gute oder die Bestnote nach SNBS erreicht werden kann, ist eine dynamische Raumsimulation notwendig, mit welcher das Überhitzungspotential nachzuweisen ist. Ansonsten kann maximal die Bewertungsnote 4 erzielt werden. Bei Holzbauten ist aufgrund der geringen Wärmespeicherfähigkeit und den gestiegenen Anforderungen in der entsprechenden SIA Norm eine Simulation des sommerlichen Wärmeschutzes empfehlenswert. Mit dieser Massnahme können dem Bauherrn zusätzlich zum Nachweis ein optimales Nutzerverhalten aufgezeigt werden, mit welchen der sommerliche Wärmeschutz gut eingehalten werden kann. Im Zusammenhang mit der Raumsimulation ist ein effizientes Beschattungssystem einzuplanen. Dieses kann beispielsweise mit einer aussenliegenden Rafflamellenstore oder einer windfesten Fassadenmarkise erreicht werden. Weiter sind eine effiziente Fensterlüftung und ein bewusstes Nutzerverhalten eine Voraussetzung für die thermische Behaglichkeit während den Sommermonaten. In Wohnbauten ist eine Nachtauskühlung der warmen Räume über die Fenster sicherzustellen. Oberflächen mit einer erhöhten thermischen Masse beeinflussen die Werte der Simulation des sommerlichen Wärmeschutzes positiv. Eingebaute Masse, welche durch Vorsatzschalen und abgehängten Decken entkoppelt wird, können fast keine eingetragene solare Wärme mehr einspeichern. Deshalb sind bei kritischen Räumen mit entkoppelter Masse wenn möglich Gipsfaserplatten den Gipskartonplatten oder anderen Verkleidungsmaterialien mit geringer Wärmespeicherfähigkeit als Innenbekleidung vorzuziehen. Optimierungsmassnahmen Um die SNBS-Note 5 oder 6 beim Indikator „sommerlicher Wärmeschutz“ zu erreichen, ist eine Raumsimulation notwendig Einen effizienten aussenliegenden Sonnenschutz einplanen Raumoberflächen mit einer hohen thermischen Speichermasse einplanen Seite 53 6.2.6 Formaldehydemissionen aus Baustoffen Bei Bauteilen in Holzbauweise ist darauf zu achten, dass nur Holzwerkstoffe von der Lignum-Produktliste für Innenräume eingesetzt werden. Zudem sind die Anwendungsempfehlungen und die Anwendungsmatrix zu beachten, welche ebenfalls durch die Lignum herausgegeben werden. Falls notwendig, sind formaldehydemittierende Holzwerkstoffplatten mit einer Plattenbeschichtung gemäss der Empfehlung aus der Lignatec-Publikation „Holzwerkstoffe in Innenräumen“ [14] einzusetzen. Optimierungsmassnahmen In Innenräumen sind nur Holzwerkstoffe aus der Lignum-Produktliste zu verwenden Empfehlungen der Lignatec-Publikation „Holzwerkstoffe in Innenräumen“ befolgen 6.2.7 Lösemittelemissionen aus Baustoffen Zum Erreichen einer sehr guten SNBS-Bewertung beim Indikator „108 / 2. Lösemittelemissionen aus Baustoffen“ sind die Empfehlungen aus der Lignatec-Publikation „Raumluftqualität“ [18] umzusetzen. Zudem ist auf einen grossflächigen Einsatz von sichtbaren OSB-Platten im Innenraum zu verzichten. Diese Holzwerkstoffplatten können die TVOC-Messung stark beeinflussen. OSB-Platten enthalten einen grossen Anteil an Rinde und Bast, welche ihrerseits die natürlichen Terpene enthalten. Diese Terpene werden bei der TVOC-Messung erfasst und können das Resultat stark beeinträchtigen. Im schlimmsten Fall kann die Anforderung an die TVOC-Messung nicht erfüllt werden. Optimierungsmassnahmen Empfehlungen der Lignatec-Publikation „Raumluftqualität“ befolgen Beachten, dass ein grossflächiger Einsatz von sichtbaren OSB-Platten ein erhöhter TVOC-Wert zur Folge haben kann 6.2.8 Raumlufthygiene Chemische Holzschutzmittel in beheizten Innenräumen beeinflussen die Raumlufthygiene. Bei Holzbauteilen in beheizten Innenräumen ist deshalb auf diese Holzschutzmittel zu verzichten. Optimierungsmassnahmen Seite Verzicht auf chemische Holzschutzmittel in beheizten Innenräumen 54 6.2.9 Lebenszykluskosten Bei dem Indikator „201 / 1. Lebenszykluskosten“ ist besonders auf die Bauwerkserstellungskosten zu achten. Verhältnismässig sind grosse Geschossflächen anzustreben, da sich die Lebenszykluskosten für den Referenzwert auf diese Fläche beziehen. Holzbauten sind tendenziell teurer als Massivbauten. Der Flächenpreis ist deshalb möglichst gering zu halten. Auf überzählige oder unnötige Bauteilschichten ist zu verzichten. Zudem ist die Detailausführung so einfach wie möglich zu gestalten. Kostenintensive Wünsche seitens der Architekten oder der Bauherrschaft sind frühzeitig anzusprechen und auf die Mehrkosten durch die zusätzlichen Massnahmen zu verweisen. Optimierungsmassnahmen Einfache und wirtschaftliche Lösungen umsetzen Den Architekten oder den Bauherrn frühzeitig auf kostenintensive Lösungen und deren Massnahmen hinweisen 6.2.10 Primärenergie nicht erneuerbar / Treibhausgasemissionen Erstellung Aufgrund der sehr ähnlichen Einflussfaktoren auf die nicht erneuerbare Primärenergie und die Treibhausgasemissionen bei der Erstellung werden die Indikatoren „301 / 1. Primärenergie nicht erneuerbar Erstellung“ und „302 / 1. Treibhausgasemissionen Erstellung“ für die Optimierungsmassnahmen bei Holzbauten zusammengenommen. Zum Erreichen einer niedrigen Gesamtmenge an Grauer Energie und Treibhausgasemissionen sind die Ökobilanzdaten der einzelnen Baustoffe aus der Liste der KBOB-Empfehlung zu entnehmen. Die eingesetzten Wärmedämmungen können die Ökobilanz eines Wohngebäudes merklich beeinflussen und sollten deshalb einen geringen Wert an nicht erneuerbaren Primärenergie aufweisen. Auf den Einsatz von erdölbasierenden Dämmstoffen ist weitgehend zu verzichten. Bei den Holzbauten nehmen vor allem die Werkstoffplatten wie OSBoder Gipsfaserplatten für die Beplankungen des Tragwerkes oder als Innenbekleidung einen grossen Stellenwert bezüglich der Grauen Energie und der Treibhausgasemissionen bei der Erstellung ein. Optimierungsmassnahmen Weitgehender Verzicht auf erdölbasierte Dämmstoffe (Einsatz nur wo konstruktiv nötig) Werte der Grauen Energie und der Treibhausgasemissionen aus der Liste der KBOB-Empfehlung berücksichtigen 6.2.11 Ressourcenschonung und Verfügbarkeit Die eingesetzten Holzprodukte müssen ein Nachhaltigkeitslabel wie FSC, PEFC oder eine andere gleichwertige Zertifizierung aufweisen. Auch bei wenig umfangreichen Holzprodukten wie Unterkonstruktionen oder Furniere ist ein erwähntes Nachhaltigkeitslabel gefordert. Dasselbe gilt auch für die Bodenbeläge. Das Label Schweizer Holz (HSH) ist den internationalen Labeln FSC und PEFC gleichgestellt. Werden Holzfassaden eingesetzt, so sind diese mit einem Vordach ausreichen vor den Witterungseinflüssen zu schützen. Zudem sind Gebäudesockel aus witterungsunempfindlichem Material vorzusehen. Für hybride Bauteilaufbauen wie beispielsweise Holzbetonverbunddecken oder massive Bauteile ist Recyclingbeton, Recycling-Kiessand sowie Zementarten mit tiefem Klinkeranteil zu verwenden. Optimierungsmassnahmen Schweizer Holz oder Holzprodukte mit einem gleichwertigen Nachhaltigkeitslabel berücksichtigen Einsatz von Recyclingbeton und Zementarten mit einem tiefen Klinkeranteil Seite 55 6.2.12 Umwelt- und entsorgungsrelevante Bestandteile Mit dem Verzicht von erdölbasierten Baustoffe wie beispielsweise EPS- oder XPS-Dämmungen, Verbundplatten aus EPS/Phenolharz/EPS oder PU-Bodenbeläge ist eine verbesserte SNBS-Bewertung in diesem Indikator „303 / 3. Umwelt- und entsorgungsrelevante Bestandteile“ gut möglich. Die erwähnten Wärmedämmstoffe sind nur dort einzusetzen, wo diese wirklich notwendig sind und aus Sicht des Feuchteschutzes oder infolge der Lastabtragung nicht substituiert werden können. In der auszufüllenden Checkliste dieses Indikators werden beim Verwenden solcher Dämmstoffe weniger Punkte für eine möglichst gute SNBS-Note erreicht. Als Substitutionsprodukte eigen sich unter anderem mineralbasierende Wärmedämmungen wie beispielsweise Misapor. Wird bei den Holzbauelementen Zellulosedämmung eingesetzt, so ist darauf zu achten, dass diese boratfrei sind. Ansonsten ist zum Erreichen einer besseren SNBS-Bewertung eine Mineralfaserdämmung in den Ausfachungen einzusetzen. Optimierungsmassnahmen Verzicht auf erdölbasierte Dämmungen und Bodenbeläge Einsatz von mineralbasierte Dämmstoffen Bei Zellulosefaserdämmung sind boratfeie Produkt zu verwenden 6.2.13 Erweiterung und Wiederverwertungspotential Das Tragwerk ist mit den Anforderungen zu planen, dass innerhalb von Nutzungszonen Veränderungen vorgenommen werden können, ohne dass die Tragstruktur abzuändern ist. Zimmertrennwände innerhalb einer Nutzungseinheit sind nichttragend auszuführen. Wohnungstrennwände sind mit einer Stützen-Unterzugkonstruktion zu realisieren. Dadurch kann eine Nutzungsflexibilität und die Raumaufteilung über die Nutzungseinheiten hinaus sichergestellt werden, ohne dass das Tragsystem mit einem Eingriff verändert werden muss. Vertikal und horizontal geführte Lüftungs- und Sanitärinstallationen müssen ohne grossen Aufwand zugänglich sein. Dazu eignen sich abgehängte Decken mit Revisionsöffnungen oder Steigzonen in Leichtbauweise. Eine konsequente Systemtrennung bei der Leitungsführung ist anzustreben. Optimierungsmassnahmen Nichttragende Zimmertrennwände einplanen Stützen-Unterzugkonstruktion zur Lastabtragung einsetzen Die Grundsätze der Systemtrennung beachten Lebensdauer der einzelnen Bestandteile beachten (von Bestandesbauten) 6.2.14 Luftdichtigkeit der Gebäudehülle Um eine optimale Luftdichtigkeit der Gebäudehülle zu erreichen, ist ein Luftdichtigkeitskonzept nach der SIA Norm 180 unumgänglich. Bei der Ausführung ist darauf zu achten, dass die Luftdichtigkeitsschicht wie geplant und sauber ausgeführt wird. Grosse Beachtung zur Sicherstellung der Luftdichtheit ist den Bauteilanschlüssen und bei Durchdringungen der Luftdichtigkeitsebene zu schenken. Weiter sind die beteiligten Handwerker der anderen Gewerke darauf aufmerksam zu machen, dass die Luftdichtigkeitsebene nicht durchdringt werden darf oder die Durchdringung luftdicht anschlossen wird. Optimierungsmassnahmen Erstellung eines Luftdichtigkeitskonzepts nach SIA Norm 180 Qualitätssicherung und Baustellenkontrollen der Ausführung Seite 56 6.3 Auswirkungen auf die SNBS Gesamtnote In diesem Kapitel werden die Auswirkungen der SNBS-Bewertung der verglichenen Indikatoren analysiert. Der Einfluss der Bauweise auf die Gesamtbewertung nach SNBS wird anhand der beiden Vergleichswohnhäuser aufgezeigt. Die Nachhaltigkeit eines Gebäudes wird nach SNBS in den drei Nachhaltigkeitsdimensionen Gesellschaft, Wirtschaft und Umwelt separat betrachtet. Diese drei Bereiche sind zum Teil sehr gegensätzlich und weisen Zielkonflikte auf. Aus der Abbildung 17 ist zu entnehmen, dass jede der drei Nachhaltigkeitsdimensionen ihre eigenen Kriterien berücksichtigt. Die Dimensionen Gesellschaft, Wirtschaft und Umwelt weisen bei der SNBS-Beurteilung keine gemeinsamen Themen auf und bilden in sich abgeschlossene Gebiete. Abbildung 17: Zusammenhang und berücksichtigte Themen der drei Nachhaltigkeitsdimensionen im SNBS-Standard Anhand der Gesamtnote eines nach dem SNBS-Standard erstellten Wohngebäudes ist nicht ersichtlich, wie nachhaltig das beurteilte Gebäude in den einzelnen Bereichen ist. Die Stärken und Schwächen eines Gebäudes müssen zuerst erkannt werden, damit bei der Optimierung auf die einzelnen Nachhaltigkeitsdimensionen eingegangen werden kann. Im Verlauf dieses Kapitels wird das Optimierungspotential von Wohngebäuden in Abhängigkeit der Bauweise und den drei Nachhaltigkeitsdimensionen untersucht. Seite 57 Die Zusammensetzung der Teilnote in den einzelnen Nachhaltigkeitsdimensionen ist unterschiedlich. In den Nachhaltigkeitsbereichen Gesellschaft, Wirtschaft und Umwelt gibt es jeweils vier Themenbereiche. Diese einzelnen Themen weisen eine unterschiedliche Anzahl Indikatoren auf. Zudem sind die einzelnen Indikatoren innerhalb des Themenbereiches unterschiedlich gewichtet. Rückschlüsse auf die Auswirkung einzelner Gebäudeeigenschaften im SNBS-Bewertungssystem sind daher sehr komplex. Bei den nachfolgenden Notendarstellungen ist zu erwähnen, dass je nach Nachhaltigkeitsdimension lediglich einen Drittel der Indikatoren durch die Bauweise beeinflusst werden (siehe Abbildung 1 bis Abbildung 3). Nachhaltigkeitsdimension Gesellschaft In der Nachhaltigkeitsdimension Gesellschaft besitzen 30 % der vorhandenen SNBS-Indikatoren einen Zusammenhang mit der Bauweise. Innerhalb dieser Bauweise relevanten Indikatoren besitzen der Holzbau wie auch der Massivbau die durchschnittliche Note von 4.9. Aus der Abbildung 18 ist zu entnehmen, dass in der Nachhaltigkeitsdimension Gesellschaft beide Bauweisen denselben Einfluss besitzen. Der Einfluss der Bauweise ist für die SNBSBeurteilung in den Themenbereichen Kontext und Architektur, Planung und Zielgruppen, Nutzung und Raumgestaltung sowie Wohlbefinden und Gesundheit nicht relevant. Abbildung 18: Durchschnittsnoten Bauweise relevante Indikatoren in der Nachhaltigkeitsdimension Gesellschaft Nachhaltigkeitsdimension Wirtschaft Bei der Nachhaltigkeitsdimension Wirtschaft weisen 15 % aller Indikatoren einen Zusammenhang mit der Bauweise auf. Der Vergleich dieser Bauweise relevanten Indikatoren zeigt auf, dass der Holzbau mit einer durchschnittlichen Note von 2.7 und der Massivbau mit der Note 4.7 bewertet werden. Die Abbildung 19 zeigt auf, dass die Bauweise bei den SNBS-Wirtschaftsthemen wie Kosten, Ertragspotential, Handelbarkeit und Regionalökonomie einen erheblichen Einfluss auf die Bewertung einnimmt. Seite 58 Abbildung 19: Durchschnittsnoten Bauweise relevante Indikatoren in der Nachhaltigkeitsdimension Wirtschaft Ausschlaggebend für die schlechtere Bewertung des Holzbaus gegenüber dem Massivbau ist der Indikator „203 / 1 Bauweise und Bauteile“. Bei diesem Kriterium wird eine Stahlbetondecke doppelt so gut bewertet gegenüber eine Holzbetonverbunddecke, welche gemäss SNBS als neue Bauweise mit wenig Erfahrung eingestuft wird. Aufgrund der geringen Anzahl bauweiserelevante Kriterien fällt diese schlechtere Bewertung des Holzbaus bei der Nachhaltigkeitsdimension Wirtschaft mehr ins Gewicht. Nachhaltigkeitsdimension Umwelt In der Nachhaltigkeitsdimension Umwelt weisen 27 % aller SNBS-Indikatoren einen Zusammenhang mit der Bauweise auf. Die Auswertung der Bauweise relevanten Indikatoren ergibt, dass die Holzbauweise anhand der Referenzobjekte mit der durchschnittlichen Note von 4.4 und der Massivbau mit der Note 3.4 bewertet wird. Aus der Abbildung 20 ist zu entnehmen, dass die Bauweise einen wesentlichen Einfluss auf die SNBS-Umweltbewertung wie Graue Energie, Treibhausgasemissionen, umweltschonende Erstellung und Betrieb einnimmt. Abbildung 20: Durchschnittsnoten Bauweise relevante Indikatoren in der Nachhaltigkeitsdimension Umwelt In der Auswertung der Bauweise relevanten Indikatoren weist der Holzbau eine um eine Note bessere SNBSBewertung auf als der Massivbau. Ausschlaggebend für die bessere Beurteilung der Holzbauweise sind der geringe- Seite 59 re Anteil an Grauer Energie sowie die kleineren Treibhausgasemissionen. Vorteilhaft wirken sich hier die im Holzbau vorwiegend eingesetzten Materialien aus, welche nur wenig oder keine erdölbasierenden Bestandteile aufweisen. Zudem kann die Nutzungsflexibilität sowie die Systemtrennung beim Holzbau besser gewährleistet werden als im Massivbau. In der Abbildung 21 ist der Einfluss der Bauweise relevanten Indikatoren auf die Gesamtnote dargestellt. Die einzelnen untersuchten Indikatoren sind in dieser Auswertung auf die Gesamtnote gewichtet und quantifiziert. Damit der Einfluss zwischen den drei Nachhaltigkeitsdimensionen verglichen werden kann, werden die einzelnen Durchschnittsnoten mit ihrem jeweiligen Bauweiserelevanten Indikatorenanteil multipliziert (Gesellschaft 0.3, Wirtschaft 0.15 und Umwelt 0.27). In den Kuchendiagrammen ist dieser Anteil der Bauweise relevanten Indikatoren innerhalb der jeweiligen Nachhaltigkeitsdimension gemäss dem Kapitel 5.4 ersichtlich. Abbildung 21: Einfluss der Durchschnittsnoten der jeweiligen Nachhaltigkeitsdimension auf die SNBS-Gesamtnote Die in der Abbildung 21 dargestellten Notenwerte zeigen die effektiv erzielten bauweiserelevanten Notenanteile. Der in den Klammern über den Säulen abgebildete Wert ist die maximal zu erreichende Note mit den Bauweise relevanten Indikatoren, bezogen auf die Maximalnote 6. Aufgrund der geringen Anzahl Bauweise relevanten Indikatoren von 15 % in der Nachhaltigkeitsdimension Wirtschaft, wirkt sich die deutlich schlechtere Bewertung der Holzbauweise nicht allzu stark auf die SNBS-Gesamtnote aus. Nach der Gewichtung auf die Bereichsnote Wirtschaft erzielt die Massivbauweise lediglich 0.3 Notenpunkte mehr als die Holzbauweise. Den Nachteil aus dem Bereich Wirtschaft kann mit der besseren Bewertung des Holzbaus in der Nachhaltigkeitsdimension Umwelt kompensiert werden. Bezogen auf die gewichtete Benotung des Bereichs Umwelt beträgt die Differenz der Holzbauweise zum Massivbau ebenfalls 0.3 Notenpunkte. Der Vergleich der Bauweise relevanten Indikatoren anhand der Referenzmehrfamilienhäuser ergibt, dass die Holzbauweise dieselbe Anzahl Notenpunkte erreicht wie der Massivbau. Auf die Gesamtnote nach SNBS nimmt die Bauweise bei den Vergleichsobjekten, ohne eine Optimierung des Holzbaus, einen nahezu unbedeutenden Stellenwert ein. Die Gesamtbeurteilung der beiden Vergleichsmehrfamilienhäuser ergibt eine SNBS-Note von 4.3. Seite 60 6.4 Optimierungsvorschläge für das SNBS – Bewertungstool Während dem Erstellen dieser Arbeit hat sich gezeigt, dass der SNBS-Standard durchdacht und anwendungsfähig ist. In diesem Kapitel werden einzelne Punkte aus dem SNBS-Kriterienkatalog erwähnt, welche allenfalls optimiert werden könnten, um den Einfluss der Holzbauweise auf die Gesamtbeurteilung nach SNBS zu erhöhen. Im Bereich Wirtschaft wird beim Indikator 201 „Lebenszykluskosten“ die schnellere Bauzeit der Holzbauweise im Vergleich zur Massivbauweise nicht berücksichtigt. Aus der schnelleren Fertigstellung eines Holzbaus entstehen jedoch ein bis drei Monate mehr Mietzinseinnahmen und das für die Bauphase aufgewendete Kapital bleibt somit weniger lang gebunden. Beim Indikator 203 / 1. „Bauweise und Bauteile“ wird der Wert der Bausubstanz für die Handelbarkeit der zu beurteilenden Immobilie betrachtet. In diesem Indikator wird der Holzbau bezüglich der heute zu erreichenden Qualität zu schlecht bewertet. Die vier zur Verfügung stehenden Bewertungsstufen sind zu wenig, um die effektiv vorhandene Bausubstanz möglichst wahrheitsgetreu einstufen zu können. Für eine präzisere Bewertung müsste eine feiner aufgegliederte Auswahlmöglichkeit mit mehr Zwischenstufen zur Verfügung stehen. Beispielsweise ist es Empfehlenswert, dass der Wert von verschiedener Bauteile bewertet wird. Dies wäre eine realitätsgetreuere Bewertungsart, als diejenige, welche den Holzbau zurzeit pauschal einstuft. In diesem Indikator können zurzeit am beurteilenden Objekt keine Massnahmen getroffen werden, um eine bessere Bewertungsnote zu erreichen. Aus diesem Grund kann die Bewertungsnote dieses Indikators für den Holzbau nicht aktiv beeinflusst werden. Beim Kriterium Bausubstanz wird der Holzbau zurzeit gegenüber dem Massivbau benachteiligt. Ein Holzbau mit Holzbetonverbunddecken (HBV-Decken) wird aufgrund der Einstufung als „neue Bauweise mit wenig Erfahrung“ lediglich mit der Note 3 bewertet. Die im Hochbau oft ingesetzten HBV-Decken haben sich jedoch mittlerweile über ein Jahrzehnt lang bewährt und erfüllen alle die an das Bauteil gestellten Anforderungen. Dieses Deckensystem bietet beträchtliche Vorteile gegenüber einer traditionellen Holzbalkendecke, welche bei der Bewertung in diesem Indikator die Note 5 erhält. Mit HBV-Decken kann die Bauteilstärke reduziert werden, die Brand- und Schallschutzanforderungen sind erfüllt sowie die Speichermasse für den winterlichen und sommerlichen Wärmeschutz sind vorhanden. Zudem kann die Untersicht der Decke bei Bedarf als sichtbarer Raumabschluss verwendet werden. Aufgrund dieser aufgeführten Vorteile und durch die Tatsache, dass Holzbetonverbunddecken mittlerweile oft eingebaut werden (durch Nutzende und Investoren bestätigt), ist es unerklärlich, weshalb dieses Deckensystem zwei Noten schlechter als eine reine Holzbalkendecke beurteilt wird. Die Indikatoren im Bereich Umwelt sind wesentlich feiner aufgegliedert und bewerten das reell vorhandene Bauwerk präzise. Dadurch gibt es mehrere Stellschrauben, mit welchen das zu beurteilende Objekt allenfalls optimiert werden kann. Das Planen und Umsetzen nach dem SNBS-Standard macht Sinn, ist spannend und hilft, wenn seriös ausgeführt, nachhaltige Bauwerke in der Schweiz zu realisieren. Seite 61 7 SCHLUSSFOLGERUNGEN Der Einfluss der Bauweise auf die SNBS-Beurteilung eines Objektes ist je nach Nachhaltigkeitsdimension unterschiedlich und kann bis zu 30% der Indikatoren beeinflussen. Die Bauweise wirkt sich deshalb nur mässig stark auf die Gesamtnote eines Bauwerks mit dem Nachhaltigkeitsstandard SNBS aus. Durch den Vergleich dieser Arbeit wird aufgezeigt, dass dieser Standard ein Gebäude mit umfassenden Nachhaltigkeitskriterien, welche über die Bauweise hinausgehen, bewertet. Aus dem Kapitel 6.3 Auswirkungen auf die SNBS Gesamtnote ist ersichtlich, dass in der Nachhaltigkeitsdimension Gesellschaft die Benotung für einen Massiv- und einen Holzbau gleich hoch ausgefallen ist. Die Bewertungsnote wird durch die Bauweise relevanten Indikatoren kaum beeinflusst. Die Einflüsse aus der Architektur nehmen bei der Beurteilung der Gesellschaft einen viel grösseren Stellenwert ein. Obschon der Einfluss der Bauweise bei dieser Nachhaltigkeitsdimension nicht allzu gross ist, werden im Kapitel 6.2 Massnahmen zur Optimierung des Holzbaus Möglichkeiten aufgezeigt, wie der Holzbau für diesen Bereich optimiert werden könnte. Mit der Befolgung dieser Optimierungsmassnahmen wird sichergestellt, dass ein Holzbau mit einem überschaubaren Aufwand relativ gut bewertet wird. Bei einigen Indikatoren kann die Bewertungsnote durch das Anwenden dieser Massnahmen steigen. In der Nachhaltigkeitsdimension Wirtschaft nimmt die Bauweise einen Einfluss auf deren Gesamtnote. Beim Vergleich der beiden Referenzmehrfamilienhäuser erzielt die Massivbauweise eine um 2 Notenpunkte bessere Bewertung. Anhand des durchgeführten Vergleichs besitzt der Massivbau im Bereich Wirtschaft einen Vorteil gegenüber der Holzbauweise. Verantwortlich für diesen Notenunterschied ist der Indikator 203 / 1. „Bauweise und Bauteile“, welche eine strengere Bewertung für den Holzbau vorgibt. Ein in Holzsystembauweise erstelltes Bauwerk kann bei diesem Indikator maximal die Note 3 erreichen, während Massivbauten mit der Maximalnote 6 bewertet werden. In einem Telefongespräch mit der erschaffenden Person [19] dieses Indikators wurde erläutert, dass diese strenge Benotung des Holzbaus auf die fehlende Langzeiterfahrung mit den verschiedensten vorkommenden Verklebungen zurückzuführen ist. Der Holzbau kann aufgrund dieser Vorgaben in der Nachhaltigkeitsdimension Wirtschaft nicht verbessert werden. Einzig beim Indikator 201 / 1 „Lebenszykluskosten“ könnte mit einer noch bewussteren Kostenplanung die Holzbauweise optimiert werden. Die Bauweise wird im Bereich Wirtschaft lediglich durch zwei Indikatoren abgedeckt und besitzt einen Einfluss von 15 % auf dessen Gesamtbeurteilung. Durch den relativ geringen Einfluss der Bauweise auf diese Nachhaltigkeitsdimension, fällt die schlechtere Bewertung des Holzbaus gegenüber dem Massivbau weniger ins Gewicht. Vorteilhaft wirkt sich die Holzbauweise in der Nachhaltigkeitsdimension Umwelt aus. Im Bereich Umwelt weist der Holzbau bei allen Bauweisen relevanten Indikatoren eine gleichwertige oder bessere Benotung als der Massivbau auf. Die Durchschnittsnotendifferenz der beiden Bauweisen bei der Umweltbeurteilung fällt jedoch geringer aus als im Bereich Wirtschaft. Mit einem grösseren Anteil an Bauweise relevanten Umweltindikatoren kann der Nachteil der Holzbauweise aus dem Bereich Wirtschaft wieder kompensiert werden. Mit der Umsetzung der im Kapitel 6.2 Massnahmen zur Optimierung des Holzbaus aufgeführten Optimierungsmöglichkeiten für den Holzbau kann voraussichtlich keine bessere Bewertungsnote erzielt werden. Diese Verbesserungsmassnahmen dienen zum Sicherstellen des erreichten Notenniveaus im Bereich Umwelt. Der Vergleich der beiden Referenzmehrfamilienhäuser zeigt auf, dass der Standard Nachhaltiges Bauen Schweiz einige Indikatoren besitzt, welche durch die Bauweise beeinflusst werden. Je nach Nachhaltigkeitsdimension ist deren Einfluss unterschiedlich gross. Die Auswertung des Vergleichs zweier Wohngebäude in Holz- und in Massivbauweise, basierend auf den aktuellen SNBS-Bewertungskriterien, zeigt auf, dass die Bauweise bezogen auf die Gesamtnote eines Objektes, ohne das Realisieren der Verbesserungsmassnahmen im Holzbau, keinen massgebenden Einfluss besitzt. Mit dem Umsetzen der erarbeiteten Optimierungsmassnahmen könnte der Holzbau die SNBSGesamtbewertung positiv unterstützen. Seite 62 8 VERZEICHNISSE 8.1 Literaturverzeichnis [1] S. K. S. K. H. Wallbaum, Nachhaltig Bauen, Zürich: vdf Hochschulverlag, 2011. [2] J. Luthiger, Interviewee, Referat am Energie Apéro vom 16.06.2014. [Interview]. 16 Juni 2014. [3] 1. Anonymus, «NNBS Netzwerk Nachhaltiges Bauen Schweiz,» [Online]. Available: http://www.nnbs.ch. [Zugriff am 22 Oktober 2014]. [4] S. Bundesrat, «Strategie Nachhaltige Entwicklung 2012-2015,» 25. Januar 2012. [5] J. Glanzmann, «Standard CH,» Faktor, Juni 2014, pp. 3-47. [6] D. Müller, «Bauteilaufbauten im Systemholzbau,» Rain, PIRMIN JUNG, 2013. [7] Architektenverein, Schweizerischer Ingenieur- und, SIA Norm 181 Schallschutz im Hochbau, Zürich: Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, 2006. [8] 2. Anonymus, «Flumroc,» [Online]. Available: http://www.flumroc.ch. [Zugriff am 28 Januar 2015]. [9] Architektenverein, Schweizerischer Ingenieur- und, SIA Norm 180 Wärmeschutz, Feuchteschutz und Raumklima in Gebäuden, Zürich: Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, 2014. [10] U.-T. Gerber, Holzwerkstoffe in Innenräumen, Biel, 2013. [11] R. Coutalides, Innenraumklima Wege zu gesunden Bauten, Zürich: Werd Verlag AG, 2002, 2009. [12] I. M. B. F. Roger Wäber, Wohngesundheit, Biel: Expertentag Holzbau, 24.6.2014. [13] 7. Anonymus, «chemie.de,» [Online]. Available: http://www.chemie.de. [Zugriff am 22 Oktober 20014]. [14] H. F. e. al., Lignatec Holzwerkstoffe in Innenräumen, Zürich: Lignum, Holzwirtschaft Schweiz, 2008. [15] H. D. e. al., Holzbau - Mehrgeschossig, Zürich: Faktor Verlag, 2012. [16] C. Rosenberg, «Graue Energie: Holz- versus Massivbau,» TEC21, 19 Juni 2012. [17] T. Auskunft, Interviewee, Isofloc AG. [Interview]. 24 Januar 2015. [18] S. S. e. al., Raumluftqualität, Zürich: Lignum, Holzwirtschaft Schweiz, 2013. [19] A. Wittel, Interviewee, [Interview]. 11 Februar 2015. Seite 63 8.2 Abbildungsverzeichnis Abbildung 1: Anteil gewichtete Indikatoren bezogen auf die Gesamtnote in der SNBS-Nachhaltigkeitsdimension Gesellschaft ................................................................................................................................................................. 15 Abbildung 2: Anteil gewichtete Indikatoren bezogen auf die Gesamtnote in der SNBS-Nachhaltigkeitsdimension Wirtschaft .................................................................................................................................................................... 16 Abbildung 3: Anteil gewichtete Indikatoren bezogen auf die Gesamtnote in der SNBS-Nachhaltigkeitsdimension Umwelt........................................................................................................................................................................ 16 Abbildung 4: Wohnungsfläche (grün markiert)............................................................................................................. 18 Abbildung 5: Nettowohnfläche (gelb markiert) ............................................................................................................ 18 Abbildung 6: Aufbau Aussenwand Holzbau ................................................................................................................. 22 Abbildung 7: Aufbau Aussenwand Massivbau............................................................................................................. 22 Abbildung 8: Schematische Darstellung der Nebenwegübertragung über die Flanken [8] .......................................... 27 Abbildung 9: In IDA ICE modellierter Raum ................................................................................................................. 29 Abbildung 10: Empfundene Raumtemperatur bei den über 48 Stunden gleitenden Mittelwerten .............................. 30 Abbildung 11: Empfundene Raumtemperatur bei den über 48 Stunden gleitenden Mittelwerten .............................. 30 Abbildung 12: Tragkonstruktion Holzrahmenbau ......................................................................................................... 42 Abbildung 13: Tragkonstruktion Massivbau (Beton) .................................................................................................... 42 Abbildung 14: Sturzverringerung durch Einbau eines BSH-Überzugs .......................................................................... 52 Abbildung 15: Sturzverringerung durch Einbau eines U-Profils .................................................................................... 52 Abbildung 16: Sturzverringerung durch zusätzliches einlegen von Armierungsstahl im Überbeton der HBV-Decke ... 52 Abbildung 17: Zusammenhang und berücksichtigte Themen der drei Nachhaltigkeitsdimensionen im SNBS-Standard .................................................................................................................................................................................... 57 Abbildung 18: Durchschnittsnoten Bauweise relevante Indikatoren in der Nachhaltigkeitsdimension Gesellschaft ... 58 Abbildung 19: Durchschnittsnoten Bauweise relevante Indikatoren in der Nachhaltigkeitsdimension Wirtschaft ...... 59 Abbildung 20: Durchschnittsnoten Bauweise relevante Indikatoren in der Nachhaltigkeitsdimension Umwelt .......... 59 Abbildung 21: Einfluss der Durchschnittsnoten der jeweiligen Nachhaltigkeitsdimension auf die SNBS-Gesamtnote 60 Seite 64 8.3 Tabellenverzeichnis Tabelle 1: Beschreibung der Wohnungsanzahl und der Konstruktionstypen der beiden Vergleichsmehrfamilienhäuser .................................................................................................................................................................................... 17 Tabelle 2: Resultate Indikator 104 / 1. Nettowohnfläche und Personenbelegung pro Wohneinheit ............................ 19 Tabelle 3: Resultate Indikator 105 / 4. Möglichkeit unterschiedlicher Erdgeschossnutzungen .................................... 20 Tabelle 4: Resultate Indikator 106 / 1. Nutzungsflexibilität privater Innenräume ......................................................... 21 Tabelle 5: Resultate Indikator 106 / 4. Veränderbarkeit der Nutzungseinheiten........................................................... 23 Tabelle 6: Resultate Indikator 107 / 1. Tageslicht ........................................................................................................ 25 Tabelle 7: Mindestanforderungen externe Quellen aus der SIA-Norm 181:2006 [7] ................................................... 26 Tabelle 8: Resultate Indikator 107 / 3. Schallschutz externe Quellen .......................................................................... 26 Tabelle 9: Resultate Indikator 107 / 4. Schallschutz interne Quellen ........................................................................... 28 Tabelle 10: Resultate Indikator 107 / 5. Sommerlicher Wärmeschutz ......................................................................... 31 Tabelle 11: Resultate Indikator 107 / 6. Winterlicher Wärmeschutz ............................................................................ 32 Tabelle 12: Resultate Indikator 108 / 1. Formaldehydemissionen aus Baustoffen....................................................... 34 Tabelle 13: Resultate Indikator 108 / 2. Lösemittelemissionen aus Baustoffen .......................................................... 36 Tabelle 14: Resultate Indikator 108 / 3. Raumlufthygiene ........................................................................................... 37 Tabelle 15: Resultate Indikator 201 / 1. Lebenszykluskosten ...................................................................................... 38 Tabelle 16: Resultate Indikator 203 / 1. Bauweise und Bauteile .................................................................................. 40 Tabelle 17: Resultate Indikator 301 / 1. Primärenergie nicht erneuerbar Erstellung .................................................... 41 Tabelle 18: Resultate Indikator 302 / 1. Treibhausgasemissionen Erstellung .............................................................. 43 Tabelle 19: Resultate Indikator 303 / 1. Baustelle ........................................................................................................ 44 Tabelle 20: Resultate Indikator 303 / 2. Ressourcenschonung und Verfügbarkeit ....................................................... 45 Tabelle 21: Resultate Indikator 303 / 3. Umwelt- und entsorgungsrelevante Bestandteile ......................................... 47 Tabelle 22: Resultate Indikator 303 / 4. Erweiterung und Wiederverwertungspotential .............................................. 48 Tabelle 23: Resultate Indikator 304 / 2. Luftdichtigkeit der Gebäudehülle ................................................................... 49 Tabelle 24: Notenübersicht der untersuchten Indikatoren für den Holzbau ................................................................. 50 Seite 65
