1 HEBEL Porenbeton 1 - Die Lente Porenbeton GmbH

H E B E L P o r e n be t o n 13
1
HEBEL Porenbeton
1.1
1.2
1.3
1.4
Ein universeller Baustoff
Herstellung
Qualitätssicherung
Umweltverträglichkeit
1 4 H E B E L P o r e n be t o n
1.1 Ein universeller Baustoff
1
Bereits seit dem Ende des 19. Jahrhunderts
kennt man die grundlegenden Verfahren zur
Herstellung von Porenbeton, einem Baustoff
aus der Gruppe der Leichtbetone.
Porenbeton vereint optimale Ei­gen­schaften in
sich, die sonst nur durch die Kombination verschiedener Materialien zu erreichen sind. Damit
wird den unterschiedlichen Anforderungen, die
heute an einen Baustoff gestellt werden, auf
ideale Weise Rechnung ge­tragen.
Bei verschiedenartigster Verwendung haben alle
HEBEL Porenbeton-Produkte eines gemeinsam:
Sie sorgen in jedem mit ihnen errichteten Ge­­
bäude unter ökologischen und bauphysikali­schen
Gesichtspunkten für ein behagliches Raumklima,
weil sie hervorragende Eigen­schaf­ten in sich
ver­einen:
Höchste Brandsicherheit
· Porenbeton ist ein nicht brenn­barer Baustoff
der Klasse A1 nach DIN 4102 und DIN EN 13501.
· Bauteile aus Porenbeton können für alle
Feuer­­wider­stands­klassen eingesetzt werden
und sind der ideale Baustoff für Brand- und
Kom­plex­trenn­wände.
· Porenbeton bietet weit über den in einschlägigen Normen und Verordnungen geforderten
Brandschutz hinaus ein Höchstmaß an Brand­
sicher­heit. Er verhindert z. B. die Brand­aus­
brei­tung in Lager- oder Produktionsgebäuden
und schottet Brandabschnitte und die darin
gelagerten Güter wirkungsvoll ab.
Beste Wärmedämmeigenschaften
für einen Massivbaustoff
· Porenbeton erfüllt höchste Anforderungen an
den Wärmeschutz.
· Hoch wärmedämmende HEBEL Bauteile
besitzen eine weitaus bessere Wärmedämmung
als Porenbeton nach DIN 4108, den andere
Hersteller produzieren.
Minimierte Wärmebrücken
· Durch monolithische Bauweise entsteht eine
homogene Wärmedämmung im ganzen Gebäude, die wirkungsvoll zur Minimierung von
Energieverlusten durch Wärme­brücken beiträgt.
· Eine luftdichte Gebäudehülle aus ­massiven
Porenbeton-Bauteilen verhindert Wärme­
verluste (wie sie u. a. bei nicht massiven
Bau­weisen auf­treten).
Ausgewogene Wärmespeichereigenschaften
· Die ausgewogene Wärmespei­cher­­fähigkeit
des Porenbetons gleicht Temperaturschwan­
kungen aus.
Hervorragendes Diffusions­verhalten
· Porenbeton ist diffusionsoffen und sorgt für
einen ausgewogenen Feuchtig­keits­haushalt
im Raum.
Angenehmes Raumklima
· Das Zusammenspiel von Wärmedäm­mung,
Wärmespeicherung und Diffusions­fähigkeit
sorgt für ein angenehmes Raum­klima, im
Sommer wie im Winter.
· Die ausgewogene Wärmespeicherung der
HEBEL Bauteile führt zu einer tageszeitgerechten Tag-Nacht-­relevanten Tempe­ra­tur­
phasen­verschie­bung und kann Schwankungen
der Außen­temperatur­erheblich dämpfen.
Guter Schallschutz
· Mit Porenbeton werden in vielen Fällen die
geltenden Schallschutzanforderungen bereits
ohne Zusatz­maßnahmen erfüllt.
Hohe Schallabsorption
· HEBEL Porenbeton besitzt auf­grund ­seiner
Oberflächenstruktur im Vergleich zu vollkommen glatten und „schallharten“ Ober-­
flächen eine 5 bis 10 mal höhere Schall­­ab­
sorp­tion. Dadurch eignet sich Porenbeton
sehr gut zur Dämpfung des „Innenlärms“
von Industriegebäuden.
H E B E L P o r e n be t o n 15
1.2 Herstellung
Aus den reichlich vorhande­­­nen Rohstoffen Quarz­
sand, Kalk und Zement entsteht Porenbeton, ein
moderner Baustoff, aus dem groß­formatige Bau­
teile hergestellt werden.
Rationelle Fertigungsverfahren, modernste Produktionsanlagen und der hohe Au­to­mati­sie­­rungs­­
grad sichern eine gleich bleibend hohe Qualität
der Produk­te bei großer Maßgenauigkeit.
Die Vorteile davon haben Planer, die mit HEBEL
Bau­teilen aus Porenbeton funktionsgerecht ge­
stalten, Ausführende, die damit wirt­schaft­lich
bauen und nicht zuletzt die Bauherren, die solide,
langlebige Ge­bäude mit guten raum­­klima­tischen
Bedingun­gen und hoher Energieeffizienz beim
Heizen und Kühlen erhalten.
Herstellung von HEBEL Bauteilen aus Porenbeton
Rohstoffe
Dosieren
Kalk
Sand
Porenbildner
Bewehrung
Ablängen
Zement
Matten- und
Korbschweißen
Wasser
Mischen
Tauchen
Korrosionsschutz
Einbauen
Gießen
in Gießform
Aluminium
+
Porenbilden
2 Al
Calciumhydroxid
Wasser
+
Ca(OH)2
Calciumaluminathydrat
6 H2O
+
CaO · Al 2O3 · 4 H 2O
Wasserstoff
3 H2
Luftporen
Schneiden
Quarzsand
+
Dampfhärten
6 SiO 2
Calciumhydroxid
Wasser
+
5 Ca(OH)2
Tobermorit
Lagern
Baustelle
5 CaO · 6 SiO2 · 5 H 2O
5 H2O
1
1 6 H E B E L P o r e n be t o n
Bei der Energie sparenden Herstellung fallen
weder luft-, wasser- noch bodenbelastende
Schad­stoffe an. Die Produktion erfolgt nach den
einschlägigen DIN-Vorschriften und amt­lichen
Zulassungen.
1
Um Porenbeton herzustellen, wird mehl­fein gemahlener Quarzsand mit den Bindemitteln Kalk
und Zement unter Zu­ga­be von Wasser und einem
Porenbildner gut vermengt in Gießformen gefüllt.
Je nach Art ihrer Verwendung erhalten die Bauteile eine Bewehrung aus korrosions­ge­schütz­­­ten
Baustahlmatten.
Durch die Reaktion des Poren­bildners Alumi­ni­
um (weniger als 0,05 % der Porenbetonmasse)
mit Cal­cium­hydroxid bildet sich Wasserstoff, der
die M
­ ischung auftreibt und Millionen kleiner
Poren entstehen lässt. Neben den sichtbaren
Treib­­­poren entstehen gleichzeitig unzählige Mikroporen, die das Porenvolumen auf bis zu 90 %
Porenanteil am Bau­­stoff vergrößern.
Fertig befüllte Gießform zu Beginn des Treibvorgangs.
Im Laufe der weiteren Produk­tionsgänge entweicht der sehr leicht flüchtige Wasserstoff aus
dem Porenbeton in die Luft. Im Porenbeton verbleibt nur Luft.
Nach dem Abbinden entstehen halbfeste Rohblöcke, aus denen die verschiedenen Bau­teile
maschinell geschnitten werden.
In Autoklaven erfolgt bei ca. 190 °C und etwa
12 bar Dampfdruck die Dampfhärtung der Bau­­­
teile. Dabei reagiert der gemahlene Sand unter
Beteiligung von Calcium­hy­droxid und Wasser.
Es entsteht druck­fester Porenbeton aus Calcium­Sili­kat-Hydrat, das dem in der Natur vor­kom­men­­
den Mineral Tober­morit entspricht und dem
Porenbeton seine herausragenden mechanischen
Eigen­schaf­ten verleiht. Damit ist der Her­stel­lungs­
­pro­zess abgeschlossen.
Aushärten in Autoklaven.
H E B E L P o r e n be t o n 17
1
Schneiden und Profilieren der bis zu 8,0 m x 1,5 m x 0,75 m
großen Blöcke.
Weiterbearbeiten ausgehärteter Platten.
1.3 Qualitätssicherung
Seit Jahren betreiben die Porenbetonwerke der
Xella Aircrete Systems eine Qualitäts­siche­rung,
die über die bloße Güteüber­wachung nach DIN
hinausgeht.
Sie waren immer unter den ersten Baustoff­her­­
stellern, die mit neuen Qualitätssiegeln ausgestattet wurden.
Gewährleistung
Die Qualitäts­siche­rung von HEBEL Porenbeton
unterliegt hohen Standards. So ist es selbstverständlich, dass fünf Jahre lang in gesetzlicher
Weise gewährleistet wird, dass der Porenbeton
alle vereinbarten Eigenschaften hat.
1 8 H E B E L P o r e n be t o n
1.4 Umweltverträglichkeit
HEBEL Porenbeton ist u. a. deshalb besonders
umweltverträglich, weil:
1
· die Hauptrohstoffe reichlich vorhanden und
leicht abbaubar sind.
· durch die Verfünffachung des Baustoff­volu­
mens von den Ausgangsstoffen zum fertigen
Porenbeton Ressourcen gespart werden.
· der Primärenergieverbrauch zur Herstellung
eines Kubikmeters HEBEL Porenbeton (Roh­
stoffe, Transport, Produktion) sehr gering ist.
· bei seiner Herstellung kein Abwasser anfällt
und nur geringe Schadstoffemissionen auftreten (Verbrennung von Erdgas zur Energie­
erzeugung).
· sowohl Rohstoffe aus der Herstellung als auch
auf der Baustelle anfallende Reste aus HEBEL
Porenbeton in die Produktion zurückgeführt
werden.
· Porenbeton keine toxischen Stoffe enthält oder
abgibt.
· Porenbeton nach Deponieklasse I der TA Siedlungsabfall deponiert werden kann (geringste
Belastung).
· Xella Aircrete Systems der Rücknahmeverpflichtung des Kreis­­laufwirtschaftsgesetzes
nachkommt (gilt sowohl für auf der Baustelle
nicht mehr benö­tigtes als auch für beim
Rückbau anfallendes sortenreines Material).
Nachweis der Umweltverträglichkeit durch die
Arbeitsgemeinschaft umweltverträgliches
Bauprodukt (AUB)
Die Anerkennung als „umweltverträgliches Bau­
­produkt“ basiert auf der Richtlinie des Rates der
Europäischen Gemeinschaft über Bauprodukte
und steht im Einklang mit dem Grundlagen­
dokument „Hygiene, Gesundheit und Umweltschutz“. Beide sind die Basis für europäische
Normen und Leitlinien der Zulassungen sowie
für die Anerkennung nationaler Spezifikationen.
Die ausführliche Bauproduktbeschreibung und
deren Nachweis sind Voraussetzungen für die
Bewertung und Zertifizierung.
Beschrieben und geprüft wird das Produkt über
seinen ganzen Lebenszyklus. Vorprodukte, Rohstoffe, Herstellung des Produkts, Ver- und Bearbeitung, Nutzung, Entsorgung, Recycling und
außergewöhnliche Einwirkungen (z. B. Brand)
werden dabei berücksichtigt.
ARBEITSGEMEINSCHAFT
UMWELTVERTRÄGLICHES
BAUPRODUKT E.V.
Porenbetonwerke von XELLA haben erstmals
1982 die Kriterien erfüllt, die zum Führen des
Zertifikats der „Arbeitsgemeinschaft umweltverträgliches Bauprodukt e. V.“ berechtigen.
Seit dieser Zeit wurde das AUB-Zertifikat nach
Vorlage von Prüfzeugnissen amtlicher oder
amtlich anerkannter Institute in dreijährigem
Turnus erneuert.
Das AUB-Zertifikat kann angefordert werden.
Niedrige Strahlenexposition
Im Bericht „Die Strahlenexposition von außen in
der Bundesrepublik Deutschland durch natürli­
che radioaktive Stoffe im Freien und in den Wohnungen unter Berücksichtigung des Einflusses
von Baustoffen“ des Bundesministeriums des
Inneren von 1978 werden Werte der spezifischen
Aktivität vieler Baustoffe genannt.
Demnach enthält Porenbeton nur sehr geringe
Konzentrationen an radioaktiven Isotopen. Die
Strahlenexposition ist sehr viel niedriger als bei
vielen anderen Baustoffen, die amtlichen Grenzwerte werden weit unterschritten.
D a s H E B E L B a u s y s t e m u n d s e i n e V e r a r be i t u n g 19
2
Das HEBEL Bausystem
und seine Verarbeitung
2.1
2.2
2.3
2.4
Das HEBEL Bausystem
HEBEL Wandplatten
HEBEL Brandwandplatten
HEBEL Komplextrenn­
wandplatten
2.5 HEBEL Dachplatten
2.6 HEBEL Deckenplatten
2 0 D a s H E B E L B a u s y s t e m u n d Se i n e V e r a r be i t u n g
2.1 Das HEBEL Bausystem
2.1.1 Ein umfassendes System
Für Roh- und Ausbau stellt Xella Aircrete Systems
Planern und Ausführenden eine umfassende
Produktpalette zur Verfügung, deren Teile aufeinander abgestimmt sind und sich optimal
ergänzen.
2
Das HEBEL Bausystem für Gebäude im Wirtschaftsbau
Dach
HEBEL Dachplatten
(geneigt)
HEBEL Dachplatten
(flach)
HEBEL Dach­platten
(Shed)
Decke
HEBEL
Deckenplatten
Innenwand
HEBEL Wandplatten
liegend
Außenwand
nicht tragend
HEBEL Wandplatten
stehend
HEBEL
Brandwand HEBEL
liegend/
Komplextrennwand
stehend
liegend/stehend
D a s H E B E L B a u s y s t e m u n d s e i n e V e r a r be i t u n g Service für Planung und Ausschreibung
Einen Schwerpunkt des Angebotes von Xella
Aircrete Systems bilden die Beratungen und
Dienst­leistungen rund um den Bau. Fundierte
Unterlagen für den Planer und Hilfen zur Erleichterung der täglichen Arbeit gehören genauso zum Service wie die Beratung vor Ort durch
unsere Mitarbeiter.
Die Leistungen der Xella Aircrete Systems GmbH
Die Ausführung der Arbeiten auf den ­Baustellen
liegt bei den zertifizierten Vertriebspartnern der
Xella Aircrete Systems GmbH in zuverlässigen
Händen. Egal, wie umfassend der Auftrag ist:
Xella Aircrete Systems unterstützt sie mit
fachlichem Know-how, Baukompetenz und
­Sicherheit.
Sprechen Sie bereits in der Planungs­phase mit
uns. Wir unterstützen Sie bei der Beantwortung
aller technischen Fragen, bei der richtigen An­
wendung sowie bei der Beachtung baulicher Vor­
schriften und helfen Ihnen, wirtschaft­lich und
sicher zu planen und zu bauen.
Xella Aircrete Systems beliefert seine Vertriebspartner mit den Porenbeton-Bauteilen des
HEBEL Bausystems. Die eng verbundenen Partner führen die Gewerke aus, die u. a. folgende
Leistungen umfassen:
Die Wirtschaftlichkeit eines Bauwerkes beginnt
bereits beim Vorentwurf. Es ist deshalb sinnvoll,
die Möglichkeiten und Vorteile von HEBEL Bauteilen schon bei den ersten Entwürfen zu
berück­sichtigen und zu nutzen.
Folgende Unterlagen und Leistungen werden
angeboten:
· Informationen aus dem Internet:
www.hebel.de
Kontakt: [email protected]
· fundierte technische Unterlagen
· Konstruktionsdetails
· Detailpunktlösungen, die die Arbeit für Nach­­­­
folgegewerke erleichtern
· Vorschläge für wirtschaft­liches Planen
· Montage der HEBEL Bauteile
· Lieferung und Montage von Stahlteilen für
Haltekonstruktionen, Auswechselungen,
Tür- und Torrahmen
· Verfugung von montierten HEBEL Wandplatten
· Oberflächenbehandlung von HEBEL Wand­
platten (Beschichtung, Bekleidung)
· fertige Wände, ggf. inkl. Türen, Tore, Fenster,
Sockelplatten, Frostschürzen
· fertige Dächer inkl. Belichtungs- und Be­­
lüftungs­einrichtungen und Dachdichtung
· auf Wunsch Pauschalauftrag, kein auf­wän­di­ges
Aufmaß
· Preissicherheit für die ganze Hülle
· Ausschreibungstexte
· Nachweisprogramm für EnEV
· anwendungstechnische Beratung
· branchenspezifische Dokumentationen
Anlieferung von HEBEL Montagebauteilen.
21
2
2 2 D a s H E B E L B a u s y s t e m u n d Se i n e V e r a r be i t u n g
Maßgenau und rationell zu verarbeiten
Alle Porenbeton-Bauteile werden mit ­höchster
Maßgenauigkeit hergestellt. Das ermöglicht
saubere und präzise Konstruktionen mit ebenen
Bauteil­ober­flächen, was wiederum geringeren
Zeitaufwand für die nachfolgenden Gewerke bedeutet.
Folgearbeiten
Bekleidungen, Ausbauteile usw. können an Kon­­­­
struktionen aus Porenbeton leicht und s­ icher
be­festigt werden (s. Kapitel 3.4 und 3.9).
2
Porenbeton-Dächer können als nicht belüftete
oder belüftete Konstruktion mit herkömm­­­­lichen
Eindeckungen ausgeführt werden.
Montage von HEBEL Wandplatten.
2.1.2 Verarbeitungs-Vorteile des
HEBEL Bausystems
Rundum rationell und wirtschaftlich
Das HEBEL Bausystem eröffnet interessante
betriebswirtschaft­liche Perspektiven:
Die leichte Be- und Verarbeitung ist ein wichtiger Vorteil im Hinblick auf schnelles, rationelles
Bauen. Der Baustoff ermöglicht einfache und
übersichtliche Konstruktionen und erfordert
­geringen Aufwand bei Planung und Bauleitung.
Das HEBEL Bausystem mit seinen standardisierten Bauteilen verkürzt die Bauzei­ten spürbar, das bedeutet geringeren Stundenaufwand
und damit niedrigere Kosten.
Leicht und wirtschaftlich zu transportieren
HEBEL Produkte sind zu transportgerechten
Einheiten zusammengefasst. Das günstige Ver­
hältnis von Gewicht und Trans­port­­einheit er­laubt
es, die Transportkapazitäten voll zu nutzen.
Im Innenausbau bringt die leichte Bearbeit­bar­­
keit des Poren­betons ebenfalls Vorteile, z. B. bei
Installationsarbeiten und bei der Befestigung
von Ausbauteilen.
D a s H E B E L B a u s y s t e m u n d s e i n e V e r a r be i t u n g 23
2.2 HEBEL Wandplatten
2.2.1 Produkt und Anwendung
HEBEL Wandplatten sind bewehrte Bau­teile für
massive wärmedämmende ­Wandkonstruktionen
im Wirtschaftsbau. Sie sind in Verbindung mit
Tragkonstruk­tionen variabel einsetzbar und
werden als Außenwände mit Stahl-, ­Stahlbetonoder Holzkonstruktionen sowohl vor, hinter, als
auch zwischen den Unterkonstruktionen verwendet.
Verankerungen und Befestigungen in HEBEL
Wandplatten können sicher und einfach vorgenommen werden.
2
Die unterschiedlichen Bauteilgrößen und die liegende oder stehende Verlegeweise eröffnen
­viele Wege in der Fassaden­­gestal­tung und geben
die Möglichkeit, jede Wand im Montagebau zu
errichten.
Verschiedene Arten der Befestigung in HEBEL Wandplatten.
Liegend angeordnete HEBEL Wandplatten.
HEBEL Wandplatten werden zur Abtragung des
Eigengewichtes und zur Aufnahme von senkrecht zur Platte wirkenden Windlasten gemäß
DIN 1055-4 verwendet.
HEBEL Wandplatten werden auch als Sturzwand­platten ausgeführt. Dies sind Platten über
Türöff­nun­gen und Fensterbändern, die nicht in
ihrer vollen Länge aufliegen, sondern nur jeweils im­Stützen­bereich von Pfeilern oder Kon­
solen gehalten wer­den. Als Belastung wirken
hierbei in vertikaler Richtung das Eigengewicht
und in horizontaler Richtung Winddruck und -sog
aus der Plattenfläche und gegebenenfalls anteilig aus dem Fen­sterband bzw. den Tür- oder
Toröffnun­gen.
Brandverhalten von Porenbeton
Das Brandverhalten von Bauteilen wird durch die
Feuerwiderstandsdauer (in Minuten) beschrieben. Die Einstufung er­­folgt in Feuer­wider­­stands­
klassen, z. B. F90, was einer Feuer­­­­­­­­­­­­­­wi­der­­stands­
dauer von mindestens 90 Minuten entspricht.
Eine ergänzende Benennung der Feuer­­wider­
stands­klassen ergibt sich aus dem Brandver­hal­
ten der für die Bauteile verwendeten ­Baustoffe,
z. B. Baustoffklasse A = nicht brennbar. Eine
Übersicht hierzu ist in DIN 4102-2 und DIN EN
13501-1 enthalten.
Die Feuerwiderstandsklasse von Baustoffen
muss durch Prüfungen nach DIN 4102 oder DIN
EN 1363 nachge­­wiesen werden. Die Klassifizierung von Bau­­­­­teilen setzt voraus, dass die anschließenden Bauteile mindestens derselben
Feuerwiderstandsklasse angehören.
Porenbeton gehört nach DIN 4102 und DIN EN
13501 zu den nicht brennbaren Baustoffen der
Baustoffklasse A1.
Die Zuordnung zur Baustoffklasse bleibt auch
dann erhalten, wenn die Bauteilober­flächen mit
Anstrichen auf Disper­sions- oder Alkyd­harz­basis
oder mit Fassadenbekleidungen (z. B. aus Blech)
versehen werden.
D a s H E B E L B a u s y s t e m u n d Se i n e V e r a r be i t u n g
Porenbeton-Außenwände schützen vor dem
Eindringen von Feuer
Brände, die außerhalb von Gebäuden entstehen,
können leicht auf das Gebäudeinnere ­übergreifen,
wenn man sie nicht daran hindert. Außenwände
aus Porenbeton, die von vorn­herein die gleiche
Feuerwiderstands­dauer wie Brandwände besitzen,
sind der sicherste Schutz gegen dieses Risiko.
Modulare Planung mit Standard-Platten
Die Forderungen nach rationellem, energie­
bewusstem und umweltfreundlichem, dabei
bezahlbarem Bauen führen fast zwangsläufig
zu modularen Bausystemen wie den HEBEL
Wandplatten. Deren Wirtschaftlichkeit wird
durch Standard-Abmessungen, denen ein Achs­
raster von 6,0 m zu Grunde liegt, nochmals gesteigert. Aus diesen Standard-Formaten lassen
sich viele Gestaltungsmöglichkeiten einer Fassade modular ableiten. Zudem können Standard­
bauteile zu ­einem günstigen Preis angeboten
werden.
Öffnungen sind im Raster der Plat­ten­breite
(625 mm oder 750 mm) anzulegen. Die Rohbauöffnungen für ein- und zweiflügelige Türen orien­­­
tieren sich an den Tür-Standardmaßen von
1.000 mm x 2.125 mm beziehungsweise
2.000 mm x 2.125 mm.
Modular aufgebaute Wand aus HEBEL Wandplatten.
9 x 625
2
Die genannte Einstufung in Feuer­wider­stands­
klas­sen ist nur möglich, wenn die Tragkon­struk­­­­
tion mindes­tens die gleiche Feuerwider­­­­stands­
klasse erfüllt.
Die Wandfelder können sowohl geschlossen
ausgebildet sein, als auch mit Öffnungen verschiedenster Art versehen werden, z. B. für
­Türen, Tore, Fenster oder Lichtbänder, an d
­ eren
Standard-Rohbaumaßen sich die Öffnungs­
größen orientieren. Entscheidend ist, dass die
Standard-Abmessungen bereits von Anfang an
bei der Planung berücksichtigt werden.
6.000
6.000
Beispiel für Planung mit Standardplatten.
6.000
6.000
2.000
2.000
2.000
5.625
HEBEL Wandplatten erfüllen unter Beachtung
von Fugen, Anschlüssen, Halterungen usw. alle
Anforderungen an die Feuer­wider­stands­­klassen
von F90 bis F360.
250
2 4 D a s H E B E L B a u s y s t e m u n d s e i n e V e r a r be i t u n g 25
2.2.2 Produkt-Kenndaten
Produkt-Kenndaten HEBEL Wandplatten
P 4,4
Dimension
Druckfestigkeit im Mittel
5,0
N/mm²
Rohdichteklasse
Rohdichte max.
0,55
550
kg/m³
Wärmeleitfähigkeit λ
0,14
W/(mK)
Rechenwert für Eigenlasten einschl. Bewehrung
nach DIN 1055-1 bzw. Zulassung
6,7
kN/m³
2000
N/mm²
8
10–6/K
< 0,2
mm/m
Festigkeitsklasse
Elastizitätsmodul Εb
Wärmedehnungskoeffizient αT
Schwindmaß εf
2.2.3 Formate
Standard-Lieferprogramm HEBEL Wandplatten nach Zulassungen
Breite B [mm]
625/750
Dicke D [mm]
Länge L [mm]*
150
175
200
250
300
Standardlänge
6000*
L
B
* andere Längen bis maximal 8000 mm
be­lastungs- und zulassungsabhängig möglich
D
Die Längskanten der HEBEL Wandplatten sind
werkseitig gefast.
Stirnseiten von HEBEL Wandplatten können:
glatt sein
oder Nuten aufweisen
(vertikale und horizontale
Verlegeweise)
2
2 6 D a s H E B E L B a u s y s t e m u n d Se i n e V e r a r be i t u n g
Die Längsseiten der HEBEL Wandplatten
können ausgebildet sein:
2
glatt
mit Nut- und Federprofilen
(vertikale und horizontale
Verlegeweise)
2.2.4 Montage
Zum Abladen und für die Montage stehen verschiedene Geräte zur Verfügung, die in den
Zeich­nungen dargestellt sind.
Transportanker mit eingehängter Ringkupplung
(Seilneigung beachten).
Montagevorgang
Auf dem Sockel (Bodenplatte) ist eine horizontale
Abdichtung gegen aufsteigende Bodenfeuchtigkeit vorzusehen (s. ­Kapitel 3.1).
Die unterste HEBEL Wandplatte bzw. der Wandplattenfuß ist waagrecht und fluchtgerecht in
ein Zementmörtelbett zu versetzen.
Abladebügel mit Niederhalter.
Montagedorn.
Plattenzange.
D a s H E B E L B a u s y s t e m u n d s e i n e V e r a r be i t u n g Bei Fertigteilsockeln kann das Mörtelbett aufgrund der hohen Fertigungs­genauig­keit entfallen.
Die Wandplatten sind mit den Befestigungs­
mitteln, wie sie in der Montagezeichnung angegeben sind, örtlich ein­zupassen.
HEBEL Wandplatten dürfen in Ausnahme­fällen
nur mit Zustimmung von Xella Aircrete Systems
nachträglich gekürzt werden, wenn dadurch
­keine Beeinträchtigung im Bereich örtlicher Auf­
lage­rungen oder im Bereich von Verankerungen
ein­­­tritt.
Erforderliche Ausnehmun­gen in den HEBEL
Platten sind durch Fräsen, Bohren oder Sägen
herzustellen. Die Auflagerbereiche dürfen nicht
durch Risse, lose Teile oder ähnliches beschädigt sein.
An der Unterkonstruktion müssen die HEBEL
Wandplatten vollflächig und ohne Spiel anliegen.
Toleranzen sind durch geeignete Maßnahmen,
zum Beispiel Mörtelverguss, auszugleichen.
­Fugen und F
­ ugenabmessungen sind wie in den
Montagezeichnungen angegeben einzuhalten.
Liegend und stehend angeordnete HEBEL
Wand­platten mit glatten Längsseiten werden an
den Längsseiten mit Dünnbettmörtel oder mit
einem Kunstharzmörtel miteinander verbunden.
·
Dünnbettmörtel sind Werk-Trockenmörtel mit
einer Trockenrohdichte über 1,5 kg/dm³. Sie
entsprechen in ihrer Druckfestigkeit der Mörtel­
gruppe III.
·
Kunstharzmörtel (Dispersions-Klebemörtel)
sind in Normen für diesen Verwendungszweck
nicht definiert. Es sind deshalb von Xella
Aircrete Systems freigegebene Kleber und
Fugenfüller zu verwenden.
Sind an den Plattenlängs­seiten Nut und Feder
vorhanden, können die Platten trocken versetzt
werden. Bei stehend angeordneten Wandplatten
können an den Plattenlängsseiten auch Ver­guss­
­nuten vorhanden sein.
Diese Nuten werden mit Z
­ ementmörtel der
Mörtelgruppe III nach DIN 1053 vergossen.
Die Verankerung der HEBEL Wandplatten an der
Tragkonstruktion ist sorgfältig und fach­ge­recht
auszu­führen. Die Bestimmungen der Zu­­­las­sungs­
bescheide Z–2.1–10.3 und Z–2.1–38 sind zu beachten.
Montage von liegend angeordneten HEBEL Wandplatten mit
Transportankern.
27
Montage von liegend angeordneten HEBEL Wandplatten mit
der Plattenzange.
2
2 8 D a s H E B E L B a u s y s t e m u n d Se i n e V e r a r be i t u n g
2.3 HEBEL Brandwandplatten
2
HEBEL Brandwandplatten aus Porenbeton ge­
hören zu den nicht brennbaren Baustoffen der
Klasse A1 und leisten damit keinen Beitrag z­ um
Brand. Im Brandfall werden weder Rauch noch
sonstige Gase freigesetzt. Wände aus ­Porenbeton
schotten durch ihre hohe Tempera­tur­­­dämpfung
die Hitze wir­kungs­voll ab, so dass auf der dem
Brand abgewandten Seite weitaus niedrigere
Temperaturen herrschen als bei anderen Baustoffen. Auch bei großer Hitze treten kaum Verformungen auf.
Brandwände
HEBEL Brandwandplatten werden zur Errichtung von Brandwänden eingesetzt. B
­ randwände
sind Wände zur Trennung oder Abgrenzung von
Brandabschnitten im Gebäude­­inneren oder im
Fassaden­bereich. Sie müssen mindestens die
Feuerwider­stands­­klasse F90 erfüllen und gleich­
zeitig im Brand­fall eine bestimmte Stoßbelas­
tung aufnehmen können. Dabei muss der Raum­
abschluss gewahrt bleiben. Sie werden als volle
Wände ohne Öffnungen geprüft.
Werden die Wandplatten zwischen Stahlbeton­
stützen verlegt, können in den Stützen e
­ ntweder
Ankerschie­nen oder Gegennuten vorhanden sein.
Die Verankerung an der ­Tragkonstruktion ist
entsprechend den Konstruktionsbeispielen nach
Zulassung bzw. nach DIN 4102-4 auszuführen.
Liegend angeordnete Wandplatten:
Nut- und Feder-Profilierung der Längsseiten ist
immer erforderlich. Die Verbindung der Platten
untereinander ist nach DIN 4102 mit Dünnbettmörtel oder mit Kunst­harzmörtel (Dispersionsklebemörtel) zulässig.
Stehend angeordnete Wandplatten:
Vertikal zu montierende Wandplatten w
­ erden in
der Regel mit Nut und Feder an den ­Längsseiten
ausgeführt. Sie werden untereinander mit Kunst­­
harzmörtel ­(Dis­persions-Klebemör­tel) ver­bun­den.
Nach den bauaufsichtlichen Bestimmungen der
Länder können besondere Anforderungen gestellt oder Erleichterungen gestattet werden.
Nach der Industriebaurichtlinie sind größere
Brandabschnittsflächen möglich. Hiernach können Brandwände in der Feuer­widerstands­klas­se
F120-A erforderlich werden. Wände aus HEBEL
Brandwandplatten verfügen laut dem allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnis P-3480/
2866-MPA BS über eine Feuerwiderstandsdauer
von 360 Minuten, die alle Anforderungen weit
übertrifft.
Bei einschaliger Ausführung müssen Brandwände aus HEBEL Wandplatten in Festigkeitsklasse/Rohdichteklasse-Kombination 4,4-0,55
mindes­tens 175 mm dick sein, bei zweischaliger Aus­­­führung gilt mindestens 2 × 175 mm.
Sicherheit durch HEBEL Brandwände bei Daimler in
Germersheim.
D a s H E B E L B a u s y s t e m u n d s e i n e V e r a r be i t u n g 29
Standard-Lieferprogramm HEBEL Brandwandplatten
Breite B [mm]
625/750
Dicke D [mm]
Länge L [mm]
175*
Standardlänge
6000**
L
B
* Mindestdicke;
andere Dicken 200 mm, 250 mm und 300 mm
** andere Längen bis maximal 8000 mm
be­lastungs- und zulassungsabhängig möglich
D
Brandwände aus liegend oder stehend angeordneten bewehrten HEBEL Brandwandplatten
Mindestdicken und Ausführungen nach allgemeinem bauaufsichtlichem Prüfzeugnis
P-3480/2866-MPA BS
Brandwände aus nicht tragenden Wandplatten
mit Feuerwiderstandsdauer F90 - F360*
Mindestdicke D
mm
Mindestachs­­abstand u**
1-schalig 2-schalig
mm
Festigkeitsklasse 4,4; Rohdichteklasse ≥ 0,55;
Nut und Federausbildung sowie Beweh­rung gegenüber
DIN 4102-4, 4.8.1 bzw 4.8.9 verringert
Anordnung vor Stützen
175
2 x 175
30
Anordnung zwischen Stützen
175
–
30
* anschließende Bauteile müssen die gleiche Feuerwiderstandsklasse besitzen
**Abstand der Achse der Längsbewegung von der Außenseite der Wandplatten
Feuerschutztüren
In feuerhemmenden und feuerbeständigen
Wän­den und in Brandwänden sind häufig Tür­
öffnungen erforderlich. Zum Einbau sollten
marktgängige Normtüren T 30 bzw. T 90 vorgesehen werden. Diese Türen bedürfen einer bauaufsichtlichen Zulassung für den Einbau in
Porenbeton-Montagebauteile.
Es gibt zwei Einbauarten:
· Unmittelbarer Einbau in Porenbeton­wände
ohne Rahmen.
· In Betonrahmen der Festigkeitsklasse ≥ B15
oder Mauerwerksrahmen der Festigkeits­
klasse ≥ 12/MG ≥ II.
Neben feuerhemmenden Türen T 30 stehen für
feuerbeständige Türen T 90 folgende Ausführungen mit max. Abmessungen zur Verfügung:
· Einflügelige Türen für Öffnungen bis
1,25 m x 2,50 m, Bezeichnung der Tür T 30-1
(feuerhemmend) T 90-1 (feuer­beständig).
· Zweiflügelige Türen für Öffnungen bis 3,0 m x
3,0 m, Bezeichnung der Tür T 30-2 (feuerhemmend) T 90-2 (feuerbeständig).
2
3 0 D a s H E B E L B a u s y s t e m u n d Se i n e V e r a r be i t u n g
Nähere Einzelheiten sind den Unterlagen der
Türenhersteller zu entnehmen, z. B.:
2
Hörmann KG
Upheider Weg 94-98
33803 Steinhagen
Telefon 05204 915-0
Telefax 05204 915-277
www.hoermann.de
Novoferm Riexinger Türenwerke GmbH
Industriestraße
74336 Brackenheim
Telefon 07135 89-0
Telefax 07135 89-239
www.riexinger.com
Brandwand aus HEBEL Brandwandplatten.
tekla Technik Tor + Tür GmbH & Co. KG
Industriestraße 27
33415 Verl-Sürenheide
Telefon 05246 504-0
Telefax 05246 504-30
www.tekla.de
Erforderliche Wanddicken von HEBEL Wandplatten bei Einbau von Feuer­schutz­türen
Mindestdicke [mm]
für
Festigkeitsklasse ≥ P 4,4
Brandschutzverglasungen
In feuerbeständigen Wänden und in Brand­­
wänden sind häufig Verglasungen erforderlich.
Zum Einbau sollten markt­gängige Ver­glasungs­­
systeme vorgesehen werden. Brandschutzver­
glasungen bzw. -vergla­sungs­systeme bedürfen
einer bauaufsichtlichen Zulassung.
Der Einbau der Verglasungssysteme kann unmittelbar in Porenbetonwände erfolgen.
Für feuerbeständige Wände ist die Ver­­gla­sungs­­
höhe auf 5,0 m begrenzt, Längen­begren­zun­gen
bestehen nicht, die Größe der Einzelscheiben
­be­­­trägt ≤ 1,40 m x 2,00 m. Für verglaste Öffnungen in Brandwänden gilt max. Öff­nungs­­größe
1 m2.
Vergla­sungssysteme dürfen bei PorenbetonMon­tage­bauteilen der Festigkeitsklasse P 4,4
F90-A
Brandwand
150
175
und ≥ 175 mm Wanddicke, bei Mauerwerk aus
Porenbeton der Steinfestigkeitsklasse 4 und
­Dicke ≥ 175 mm eingebaut werden.
Nähere Einzelheiten sind den Unterlagen der
Hersteller zu entnehmen, z. B.:
bemo Brandschutzsysteme GmbH
Postfach 11 11
56571 Weißenthurm
Telefon 02637 9228-0
Telefax 02637 7010
www.bemo.de
WESER-Bauelemente-Werk GmbH
Postfach 17 40
31727 Rinteln
Telefon 05751 9604-0
Telefax 05751 9604-42
www.weserwaben.de
D a s H E B E L B a u s y s t e m u n d s e i n e V e r a r be i t u n g 31
2.4 HEBEL Komplextrennwandplatten
Komplextrennwände aus Porenbeton
Komplextrennwände grenzen wie Brand­wände
Brandabschnitte untereinander ab und w
­ erden
von Sachversicherern verlangt. Sie müssen
­höhere Stoßbelas­tungen als Brandwände nach
DIN 4102 aufnehmen und müssen außerdem
der Feuerwider­standsklasse F180 entsprechen.
HEBEL Komplextrenn­wand­­platten sind mindestens 250 mm dick; ­Festigkeitsklasse/Rohdichteklasse-Kombination P 4,4-0,55.
HEBEL ist es gelungen, Komplextrenn­wand­
platten zu entwickeln, die mit 360 Minuten Feuer­
­­widerstandsdauer weit über die von den Sach­
ver­­sicher­ern geforderten 180 Minuten hinaus
ihre Standsicherheit und damit ihre Funktion
­be­­halten. Nachgewiesen wurde dies in Versuchen der MPA Braunschweig, dokumentiert im
allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnis
3590/4066-MPA BS.
Anschließende Bauteile
Bei Brandwänden und Komplextrennwänden
müssen die anschließenden Bauteile wie tra­
gen­de Konstruktionen, Träger und Stützen mindestens die gleichen Feuer­widerstands­klas­sen
aufweisen. Ausführliche Informationen dazu
sind in den Berichtshef­ten 4 und 17 des Bundes­
verbandes Porenbeton zu finden.
Sicherheit durch HEBEL Komplextrennwände beim Bau des
IKEA Zentrallagers in Salzgitter.
Standard-Lieferprogramm HEBEL Komplextrennwandplatten
L
B
Breite B [mm]
625/750
Dicke D [mm]
Länge L [mm]
250
300
Standardlänge
6000*
* andere Längen bis maximal 8000 mm
be­lastungs- und zulassungsabhängig möglich
D
Komplextrennwände aus liegend oder stehend angeordneten bewehrten
HEBEL Komplextrenn­wandplatten, Mindestdicken und Ausführungen
nach allgemeinem bauaufsichtlichem Prüfzeugnis P-3590/4066-MPA BS
Komplextrennwände aus nicht tragenden Wandplatten
mit erhöhter Feuerwiderstandsdauer F180 - F360*
Festigkeitsklasse 4,4; Rohdichteklasse ≥ 0,55;
Nut- und Federausbildung
Mindestdicke D
mm
Mindestachs­­abstand u**
1-schalig 2-schalig
mm
250
* anschließende Bauteile müssen die gleiche Feuerwiderstandsklasse erfüllen
**Abstand der Achse der Längsbewehrung von der Außenseite der Wandplatte
2 x 200
30
2
3 2 D a s H E B E L B a u s y s t e m u n d Se i n e V e r a r be i t u n g
2.5 HEBEL Dachplatten
2.5.1 Produkt und Anwendung
2
HEBEL Dachplatten sind bewehrte, tragen­de groß­
formatige Montagebauteile für massive Dächer
im Wohn-, Kommunal- und Wirt­schafts­­­bau in
verschiedenen Dicken und Spannweiten mit
unter­schied­lichen Tragfähigkeiten. Sie bestehen
aus hoch wärmedämmendem, nicht brenn­­barem
Porenbeton und sind für die verschiedensten
Dachformen wie flache und geneigte Dächer in
belüf­teter wie auch nicht belüfteter Ausführung
geeignet.
HEBEL Dachplatten werden auf alle üblichen
Tragkonstruktionen montiert (z. B. auf Stahl,
Stahlbeton, Holzleimbinder). Die Ausbildung
und Bemessung von Dach­schei­ben ist möglich.
Bei entsprechender Ausführung können sie horizontale Kräfte aufnehmen und dienen damit
der Gebäudeaussteifung.
Als einbaufertige Vollmontagebauteile b
­ e­­­sitzen
HEBEL Dachplatten bereits bei Anlieferung volle
Tragfähigkeit. Sie lassen sich einfach ver­legen
und verankern. Der Einbau erfolgt weitgehend
trocken. Schalungen und Abstützungen sind
nicht notwendig.
Brandschutz
HEBEL Dachplatten gehören nach DIN 4102 und
DIN EN 13501 zu den nicht brennbaren Baustoffen der Klasse A1.
Sie entsprechen in Normalaus­füh­r ung der
Feuer­­­­­widerstandsklasse F90, bei grö­ßerer
Beton­deckung der Bewehrung bis F180.
Mit HEBEL Dachplatten wird die ­herausragende
Brandsicherheit von HEBEL Wänden auf das
Dach ausgedehnt. Sie verhindern wirkungsvoll
sowohl einen Brandüberschlag wie auch das
Eindringen des Feuers von außen über das Dach.
Massive Dächer
Das massive Dach aus HEBEL Dachplatten führt
auch alle weiteren bauphysika­lischen Vorteile des
Baustoffs Porenbeton buchstäblich ins Dach
fort.
Die Konstruktion erreicht ebenso hohe Wärme­
dämmung wie Außenwände aus Porenbeton.
Denn HEBEL Dachplatten bestehen aus dem
gleichen, hoch wärmedämmen­den Baustoff. Die
ausgewogenen Wärmespeichereigenschaften
des Porenbetons sorgen für ein angenehmes
Raumklima mit ausgeglichenen Tem­peraturen.
Ein wesentlicher Vorteil ist die Luft­dicht­heit,
ohne dass die Dampf­diffu­sion unterbrochen
wird. Auch die Schall­schutz­­werte sind günstiger
als bei leichten Dachkonstruk­tio­nen.
Dächer aus HEBEL Dachplatten
Tonnendach.
Sheddach.
D a s H E B E L B a u s y s t e m u n d s e i n e V e r a r be i t u n g HEBEL Flachdächer
HEBEL Dachplatten können bündig ab­schließen
oder auskragend mit bis zu 1,50 m Überstand
ver­legt werden. Für Auskragungen bis ca. 300 mm
sind HEBEL Dach- bzw. Deckenplatten ohne besondere Vorkehrungen zu verwenden. Für größere Auskragungen müssen die Platten besonders bemessen werden.
HEBEL Dachplatten besitzen in der Standard­
ausführung eine Nut- und Feder-Verbindung im
Bereich der Längsfugen. Bei dieser Ausführung
können die Schnee- und Windlasten aufgenommen werden. Über die Einzel-Verkehrslast von
1 kN hinausgehend sind jedoch keine zusätz­
lichen Verkehrslasten zugelassen.
Stattdessen sind bei größeren Verkehrslasten
HEBEL Dachplatten mit Vergussprofil einzusetzen.
Zur Vorplanung und überschlägigen Dimensio­
nierung können Angaben aus den Tabellen in
4.3.6 entnommen werden. Für Planung und Kon­
­struktion stellt Xella Aircrete Systems neben
diesem Handbuch weiteres Informationsmaterial zur Verfügung, das unter www.hebel.de im
­Internet abgerufen werden kann.
Flach geneigtes Dach.
Flachdach aus HEBEL Dachplatten.
Innenansicht eines HEBEL Daches.
Planung
Die Bemessung von HEBEL Dachplatten erfolgt
nach statischer Berechnung, wobei die Mindestdicke der Platten von den Stützweiten und Belastungen abhängt.
Für einen verbesserten Wärmeschutz und Schall­
schutz kann es sinnvoll sein, die statisch erforderlichen Mindestdicken zu erhöhen (siehe Ka­
pitel 4.3).
33
2
3 4 D a s H E B E L B a u s y s t e m u n d Se i n e V e r a r be i t u n g
2
HEBEL Dachplatten als massives Dach im Wirtschaftsbau.
Halbrundes Sheddach aus HEBEL Dachplatten.
2.5.2 Produkt-Kenndaten
Produkt-Kenndaten HEBEL Dachplatten
P 4,4
Dimension
Druckfestigkeit im Mittel
5,0
N/mm²
Rohdichteklasse
Rohdichte max.
0,55
550
kg/m³
Wärmeleitfähigkeit λ
0,14
W/(mK)
Rechenwert für Eigenlasten einschl. Bewehrung und
Fugenverguss nach DIN 1055-1 bzw. Zulassung
6,7
kN/m³
2000
N/mm²
8
10–6/K
< 0,2
mm/m
Festigkeitsklasse
Elastizitätsmodul Εb
Wärmedehnungskoeffizient αT
Schwindmaß εf
2.5.3 Formate
Standard-Lieferprogramm HEBEL Dachplatten nach Zulassungen
L
Breite B [mm]
625/750
Dicke D [mm]
Länge L [mm]
150
175
200
250
300
D
B
Standardlänge
6000*
* andere Längen bis maximal 8000 mm
be­lastungs- und zulassungsabhängig möglich
D a s H E B E L B a u s y s t e m u n d s e i n e V e r a r be i t u n g Die Längsseiten der HEBEL Dachplatten
können ausgestattet sein:
mit Nut und Feder
mit formschlüssigem
Vergussquerschnitt (für
Dachscheibenausbildung)
mit Verguss­querschnitt
und Nut und Feder
mit beidseitiger
Vergussnut
Die Plattenlängskanten sind gefast oder unge­fast
lieferbar. Bitte bei Bestellung angeben.
2.5.4 Montage
Bei der Montage von HEBEL Dachplatten sind
die Angaben der Lieferwerke, die Materiallisten
und die Verlegepläne zu beachten. Die Platten
sollen bei Transport, Lagerung und ­Verarbeitung
sorgfältig behandelt werden.
Bei Zwischenlagerung werden die mit Bandstahl
zusammen­ge­fassten Platten auf Kanthölzern abgesetzt. Wenn die Platten in mehreren La­gen gestapelt werden, ist darauf zu achten, dass die Lagerhölzer fluchtend übereinander liegen.
HEBEL Dachplatten dürfen nur mit Zustimmung
von Xella Aircrete Systems in Ausnahmefällen
gekürzt ­werden, wenn dadurch die Tragfähigkeit
nicht beeinträchtigt wird. Das Fräsen, Sägen
oder ­Bohren eines einzelnen Durchbruches bis
zu 150 mm Durch­messer senkrecht zur Plattenfläche ist zulässig, wenn der Platten­querschnitt
um nicht mehr als 25 % vermin­dert wird und die
Bewehrung im Rest­quer­­schnitt den statischen
Anforderungen genügt. Das setzt voraus, dass
die Lage der Durchbrüche zum Zeitpunkt der
­Planung bekannt ist.
HEBEL Dachplatten sind einbaufertige Voll­­mon­
tagebauteile. Sie können bei jeder Witterung
ein­gebaut werden. Im Winter sind bei Frost­gefahr
35
die erforderlichen Maßnahmen zu berücksichtigen. Für das Abtauen von Schnee und Eis darf
kein Salz verwendet werden.
HEBEL Dachplatten werden auf Stahlbeton,
Stahl- und Holzkonstruktionen verlegt. Die Auflager müssen genügend breit und eben sein. Zum
Mindestauflager der Dachplatten siehe 4.3.10.
HEBEL Dachplatten müssen mit ihrem ­Auflager
so verbunden sein, dass sie weder seitlich ver­
schoben noch durch Windkräfte abgehoben
werden können. Dies bedeutet, dass Trauf- und
Ortgang­befestigun­gen eine besondere Bedeutung zukommt. Für diese Verankerung müssen
in der Trag­kon­struktion Befestigungselemente
vorhanden sein.
Werden HEBEL Dachplatten zur Dachschei­ben­
ausbil­dung oder Kippaussteifung der Unterkonstruktion herangezogen, ist hierzu ein statischer
Nachweis erforderlich.
Bei geneigten Dächern oder bei größeren Dach­­
vorsprün­gen sind die Randplatten sofort fest zu
verankern (Abrutschgefahr, Kippgefahr). Je nach
Größe des Dachvorsprunges muss an der Konstruktion eine Abkipp­sicherung vorhanden sein,
an der die Platten noch zusätzlich gegen Ab­hub
durch Wind zu verankern sind.
Öffnungen in Dachflächen sind während und
nach der Montage abzudecken (Absturzgefahr).
Auch Dachränder sind aus dem gleichen Grund
zu sichern.
Im Übrigen sind die einschlägigen Unfallver­
hütungsvorschriften der Berufsgenossenschaft
zu beachten.
Die Einzelplatten werden mittels Kran und Verlegebügel oder mit Handver­legegeräten an die
Einlegestellen transportiert. Nach jedem Einlegen einer Platte wird diese dicht an die bereits
verlegte herangezogen.
Ihr geringes Gewicht verleiht HEBEL ­Dachplatten
nicht nur in der Statik Vorteile, sondern auch in
der Montage. Bei sehr hohen Gebäuden wie
Kraft­werksanlagen können beispielsweise ­ganze
Plattenpakete auf einmal mit dem Kran auf die
2
3 6 D a s H E B E L B a u s y s t e m u n d Se i n e V e r a r be i t u n g
Dachfläche gehoben und dort vereinzelt werden.
Das senkt Kranhubzeiten und verkürzt die Montagezeit erheblich.
Dachplatten mit formschlüssigem Vergussprofil,
die zur Ausbildung einer Dachscheibe verwendet
werden, werden mit der Deckenplatten-Verlegezange montiert (s. 2.6.4).
2
Die ersten Platten sind fluchtgerecht zu verlegen, damit beim Ausrichten der Dachfläche
nicht unnötig viele Platten nachgerückt werden
müssen.
Verlegebügel mit Niederhalter.
Bei kleineren Dachflächen ist zuerst eine ausreichende Standfläche zu verlegen. Ist die ­verlegte
Fläche groß genug und reicht die Tragfähigkeit
der Kon­struktion aus, können Plattenpakete
auch auf dem Dach abgesetzt werden. Auf symmetrische Belas­tung der Unterkon­struktion ist
zu achten.
Längs- und Querfugen sind von ­Rückständen aller Art zu säubern. Anschließend werden die
nach Verlegeplan erforderlichen Fugen- und
Ringankerbewehrungen eingelegt und mit fein­­
körnigem Beton vergossen. Dabei darauf ­ach­­ten,
dass die Fugenbewehrung vollständig mit Mörtel ummantelt wird (bei Dachscheiben­aus­bil­
dung Abstandshalter für die ­Bewehrung verwenden). Bei Verwendung von Platten mit Nut
und Feder entfällt der Mörtelverguss.
Verlegen von HEBEL Dachplatten mit Verlegebügel.
Die für den Einbau geltenden Vorschriften der
Zulassungen sind zu beachten.
Die Plattenoberfläche ist vor Aufbringen der
Dach­­haut von Mör­telresten zu reinigen und
­ab­zukehren.
Dachdeckung
Flachdächer bzw. Warmdachkon­struk­tionen
sind vielfach wegen der Dachhaut nach a
­ ußen
verhältnismäßig diffusionsdicht. Dennoch bleiben auch diese Konstruktionen diffusions­tech­
nisch trocken. Bei Verwendung einer Zusatz­
dämmung aus Mineralfaser­plat­ten oder an­de­­
ren diffusionsoffenen Dämm­schichten wird der
Einbau einer Dampf­sperre sd ≥ 100 m zwischen
Dachplatten und Wärmedämmung empfohlen,
bei Metalldacheinde­ckungen ist sie generell
­erforderlich.
Verlegen von HEBEL Dachplatten mit der Verlegezange.
D a s H E B E L B a u s y s t e m u n d s e i n e V e r a r be i t u n g 37
2.6 HEBEL Deckenplatten
2.6.1 Produkt und Anwendung
HEBEL Deckenplatten sind einbaufertige Mon­
ta­­ge­­bauteile für Decken im Kommunal- und Wirtschaftsbau. Sie besitzen bereits bei ­Anlieferung
volle Tragfähigkeit und sind in ­verschiedenen
Dicken und Spannweiten mit u
­ nterschiedlichen
Tragfähigkeiten erhältlich. Sie eignen sich für
Zwischen- und Abschluss-Decken von ­Gebäuden.
Brandschutz
HEBEL Deckenplatten gehören zu den nicht
­brenn­baren Baustoffen der Klasse A1 nach DIN
4102 und DIN EN 13501. Sie erfüllen damit je
nach Ausführung die Anforderungen aller Feuer­
widerstandsklassen. In Normal­ausführung erfüllen sie Feuer­wider­stands­klasse F90, bei größerer Beton­deckung der Bewehrung bis F180.
HEBEL Deckenplatten
als thermischer Abschluss
Porenbeton ist überall dort ein idealer Baustoff,
wo es auf möglichst guten thermischen Abschluss gegen die Außenluft oder gegen unbe­
heizte Gebäudeteile ankommt, so auch bei den
Keller- und Geschossdecken.
Planung
Die Bemessung erfolgt nach statischer Berechnung. Die Mindestdicken der Platten hängen von
den Stützweiten, Belastungen und Feuerwiderstandsklassen ab.
Aus konstruktiven Gründen, aber auch für einen
verbesserten Wärmeschutz, Schallschutz oder
höhere Feuerbeständigkeit kann es sinnvoll sein,
die statisch erforderlichen Mindestdicken zu erhöhen (s. 4.4).
Zur Vorplanung und überschlägigen Dimen­sio­
nierung können Angaben aus der Tabelle in 4.4.3
entnommen werden. Für Planung und Kon­struktion stellt Xella Aircrete Systems neben diesem
Handbuch weiteres Informationsmaterial zur
Verfügung, das unter www.hebel.de im Internet
abgerufen werden kann.
2.6.2 Produkt-Kenndaten
Produkt-Kenndaten HEBEL Deckenplatten
P 4,4
Dimension
Druckfestigkeit im Mittel
5,0
N/mm²
Rohdichteklasse
Rohdichte max.
0,55
550
kg/m³
Wärmeleitfähigkeit λ
0,14
W/(mK)
Rechenwert für Eigenlasten einschl. Bewehrung und
Fugenverguss nach DIN 1055-1 bzw. Zulassung
6,7
kN/m³
2000
N/mm²
8
10–6/K
< 0,2
mm/m
Festigkeitsklasse
Elastizitätsmodul Εb
Wärmedehnungskoeffizient αT
Schwindmaß εf
2
3 8 D a s H E B E L B a u s y s t e m u n d Se i n e V e r a r be i t u n g
2.6.3 Formate
Standard-Lieferprogramm HEBEL Deckenplatten nach Zulassungen
L
2
D
B
Breite B [mm]
625/750
Dicke D [mm]
Länge L [mm]
200
250
300
Standardlänge
6000*
* andere Längen bis maximal 8000 mm
be­lastungs- und zulassungsabhängig möglich
Die Längsseiten der HEBEL Deckenplatten sind
mit einem formschlüssigen Verguss­quer­schnitt
ausgestattet:
Die Plattenlängskanten sind gefast oder unge­
fast lieferbar. Bitte bei Bestellung angeben.
2.6.4 Montage
HEBEL Deckenplatten lassen sich einfach ver­­­­­
legen. Lediglich Fugen und Ring­ankerquer­
schnitte müssen mit Beton vergossen werden.
Der Einbau erfolgt weitgehend trocken. Scha­
lungen sind nicht notwendig.
Bei Zwischenlagerung werden die mit Bandstahl
zusammen­ge­fassten Platten auf Kanthölzern abgesetzt. Wenn die Platten in mehreren La­gen gestapelt werden, ist darauf zu achten, dass die Lagerhölzer fluchtend übereinander liegen.
HEBEL Deckenplatten dürfen nur mit Zustimmung von Xella Aircrete Systems in Ausnahmefällen gekürzt werden, wenn dadurch die Tragfähigkeit nicht beeinträchtigt wird.
Das Fräsen, Sägen oder Bohren eines ­einzelnen
Durchbruches bis zu 150 mm Durch­­messer
senkrecht zur Plattenfläche ist zulässig, wenn
der Platten­querschnitt um nicht mehr als 25 %
vermin­dert wird und die Bewehrung im Rest­
quer­schnitt den statischen Anforderungen genügt. Das setzt voraus, dass die Lage der Durch­­
brüche zum Zeitpunkt der Planung bekannt ist.
Materialgerechte Behandlung
HEBEL Deckenplatten sollen bei Transport,
Lagerung und Montage sorgfältig behandelt
werden, da sie als vorgefertigte Montagebauteile
nach dem Einbau oft nur noch beschichtet oder
gestrichen werden.
D a s H E B E L B a u s y s t e m u n d s e i n e V e r a r be i t u n g 39
Bei der Montage von HEBEL Deckenplatten sind
die Angaben der Lieferwerke, die Mate­rial­listen
und die Verlegepläne zu beachten.
Grundsätzlich kann der Einbau bei jeder Witterung erfolgen. Im Winter sind bei Frost­­gefahr
die erforderlichen Maßnahmen zu berücksich­
tigen. Für das Abtauen von Schnee und Eis darf
­kein Salz verwendet werden.
Die Verlegung erfolgt nahezu trocken. Die liegend angelieferten HEBEL Deckenplatten werden einzeln mit Kran und Verlegezange aus
dem Paket in die endgültige Position verlegt.
Deckenplatten-Verlegezange.
Es ist darauf zu achten, dass die erste Platte
fluchtgerecht eingebaut wird, damit die anderen
Platten später nicht nachgerückt werden müssen. Stahlauswechselungen für Öffnungen werden gleich mit eingebaut.
Vor dem Betonverguss werden die Fugen und
Ringankerquerschnitte vorgenässt und dann mit
feinkörnigem Beton mindestens der Betongüte
B 15 ausgefüllt und verdichtet.
Beim Lagern von Einzellasten, vor allem in Feld­
mitte, ist die Tragfähigkeit der Platten zu beachten. Bei größeren Stützweiten empfiehlt es sich,
die Decken vorüber­ge­hend abzustützen oder
Lasten nur in Nähe des Auflagers abzusetzen.
HEBEL Deckenplatten mit eingelegter Fugen- und
Ringankerbewehrung.
2
4 0 2
D a s H E B E L B a u s y s t e m u n d Se i n e V e r a r be i t u n g
Folgearbeiten
41
3
Folgearbeiten
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
Wandabdichtungen
Verfugungen
Außenbeschichtung
Fassadenbekleidungen
Dachabdichtung
Innenbeschichtung
Abgehängte Decken
Bodenbeläge
Befestigungen
4 2 Folgearbeiten
3.1 Wandabdichtungen
Damit Bauteile ihre planmäßigen Aufgaben erfüllen können, müssen sie vor dem Eindringen
von Feuchtigkeit geschützt werden.
Feuchtigkeitsabdichtung horizontal
HEBEL Bauteile sind gegen aufsteigende Feuchtig­
­keit zu schützen.
3
Hier können alle Dichtungsbahnen eingesetzt
werden, die in DIN 18195 für diese Anwendung
vorgesehen sind. Darüber hinaus hat sich die
Verwendung von flexibler Dichtungsschlämme
bewährt, da sich dieses Material gut an die ver­
tikale Abdichtung anschließen lässt. Die abdichtenden Materialien müssen DIN 18195 sowie
dem ibh-Merkblatt „Bauwerksabdichtungen mit
zementgebundenen starren und flexiblen Dichtungsschlämmen“ entsprechen. Zementgebundene Schlämmen sind nicht in der Materialauflistung der DIN 18195 enthalten. Ihre Verwendung
ist daher bei Auftrags­vergabe mit dem Auftraggeber beson­ders zu vereinbaren.
3.2 Verfugungen
Eine Verfugung von HEBEL Montagebauteilen ist
über­all dort erforderlich, wo aus Gründen des
Feuchtig­keits- und Schlagregenschutzes eine
geschlossene Fläche notwendig ist.
Die nachfolgend beschriebenen Fugen­ausbil­
dungen sind für nor­ma­le Beanspruchungen gedacht. In Sonderfällen – z. B. aggressive Luft
oder Wasser – kann auch ein anderer Fugen­
aufbau notwendig werden. In solchen Fällen
ist mit Xella Aircrete Systems Rücksprache zu
nehmen.
Für die Ausführung von Verfugungsarbei­ten sind
sowohl das Merkblatt für die Fugenausbildung
bei Wandbauteilen aus Porenbeton (Berichtsheft Nr. 6) des Bundes­ver­bandes Porenbeton als
auch die Richtlinien der FugendichtungsmassenHersteller zu beachten.
3.2.1 Kleber und Fugenfüller
Produkt und Anwendung
Kleber und Fugenfüller (Hersteller: Alsecco;
Produkt: KLEFU) ist ein Disper­sions-Klebemörtel
zum Verkleben von Wandplatten im Bereich der
Lagerfugen, sowie zum Auskehlen der angefasten
Plattenfugen.
Produkt-Kenndaten
Kleber und Fugenfüller in Lieferform
Lieferform:
3-kg-Kunststoffpuppen
Bindemittelbasis:Acrylatdispersion
Trockenzeit:
ca. 2 bis 24 Stunden, je
nach Temperatur, rel. Luft­feuchte und Schichtdicke
Dichte:
ca. 1,8 g/cm3
pH-Wert:
ca. 8,5
Untergrund-Vorbehandlung
Alle Untergründe müssen sauber und frei von
haftmindernden Rückständen, eisfrei und ober­
flächentrocken sein.
Verarbeitung
a) Verklebung:
Kleber und Fugenfüller ist 30 mm von der
Plattenkante zurückversetzt in einer Strang­
dicke von ca. 10 mm aufzutragen (keine
Schlangenlinie).
b) Verfugung:
Kleber und Fugenfüller wird bei HEBEL Wandplatten in die horizontale, gefaste Lager­fuge
aus der Kunststoffpuppe ein­gespritzt und
nachgeglättet.
Nach etwa 24 bis 72 Stunden ist diese Fugen­
dichtungsmasse ausreichend durchgehärtet.
Folgearbeiten
43
3.2.2 Elementkleber
Produkt und Anwendung
Elementkleber ist ein Dispersions-Klebemörtel
zum Verkleben von Wandplatten im Bereich der
Längsfugen. Vgl. Berichtsheft Nr. 6 des Bundesverbandes Porenbeton, Tabelle 2.
Elementkleber ist wetterbeständig, haftfest und
schwundarm.
Es gibt ihn in 3 Ausführungen:
Typ PW: bei Temperaturen bis – 8 °C
verarbeit­bar; grob gefüllt.
Typ F: Verklebung von HEBEL Wandplatten mit Kleber und
Fugenfüller.
bei Temperaturen ≥ 5 °C verarbeitbar;
fein gefüllt, für geringste Lagerfugen­
dicken.
Typ FW: bei Temperaturen bis – 8 °C verarbeit­
bar; fein gefüllt, für geringste Lagerfugendicken.
Hinweise:
· Für Verfugungsarbeiten kann Elementkleber
nicht verwendet werden.
· Lagerung in original verschlossener
­Ver­packung mind. 1 Jahr; kühl lagern;
Elementkleber F frostgeschützt lagern.
Materialbedarf
Verbrauch 200 g/m je Strang.
Wir empfehlen, den exakten Materialbedarf
durch Probeverklebung auf den in Frage kommenden Untergründen am Objekt zu ermitteln.
Verfugung der Lagerfuge von HEBEL Wandplatten mit
Kleber und Fugenfüller.
Achtung!
Die Verfugungsmasse kann im frischen Zu­stand
durch Regen ausgewaschen werden.
Die Reinigung der Werkzeuge erfolgt mit Wasser.
Produkt-Kenndaten
Elementkleber in Lieferform
Lieferform:
3-kg-Kunststoffpuppen
Bindemittelbasis:Acrylatdispersion
Trockenzeit:
ca. 24 bis 48 Stunden, je
nach Temperatur, rel. Luft-
feuchte und Schichtdicke
Dichte:
ca. 1,7 g/cm3
pH-Wert:
ca. 8,5
3
4 4 Folgearbeiten
Untergrund-Vorbehandlung
Alle Untergründe müssen sauber und frei von
haftmindernden Rückständen, eisfrei und ober­
flächentrocken sein.
Verarbeitung
Den Dispersions-Klebemörtel 30 mm von der
Plattenkante zurückversetzt in einer Strangdicke
von ca. 10 mm auftragen (keine Schlangenlinie).
Die Reinigung der Werkzeuge erfolgt mit Wasser.
3
3.2.3 Plastoelastische Fugenmasse
Produkt und Anwendung
Plastoelastische Fugenmasse (Hersteller: Als­
ecco; Produkt: Alseccoflex W) ist eine ein­kom­
ponen­tige Kunstharzdispersions-Fugendichtungs­
masse mit 20 % zulässiger Gesamt­verfor­mung
für Fugen mit dichtender Funktion zwischen
HEBEL Mon­tagebauteilen (zum Beispiel vertika­
le Stoßfugen), jedoch nicht geeignet zur Abdich­
tung gegen stehendes oder drückendes Wasser.
Die plastoelastische Fugenmasse ist früh­regen­­
fest, lösemittelfrei und über­streich­bar. Das
Rückstellvermögen liegt im Bereich von 40 %
bis 70 %, d. h. das Material besitzt überwiegend
elastische Eigenschaften. Die Farbe ist altweiß.
Hinweise:
· Die Beschichtung darf frühestens 5 Tage nach
der Verfugung erfolgen.
· Während Verarbeitung und Trocknung dürfen
Temperaturen von + 5 °C nicht unter- und
+ 40 °C nicht überschritten werden.
· Lagerung in original verschlossener Ver­
packung max. ein Jahr. Kühl und frostge­
schützt lagern.
Materialbedarf:
ca. 130 g/m bei 10 mm Fugendicke
ca. 280 g/m bei 15 mm Fugendicke
ca. 560 g/m bei 20 mm Fugendicke
Fugentiefe: 2/3 bis 3/4 der Fugendicke
Verfugung der vertikalen Stoßfugen von liegenden HEBEL
Wandplatten mit plastoelastischer Fugenmasse.
Produkt-Kenndaten
Plastoelastische Fugenmasse in Lieferform
Lieferform:
2,5-kg-Kunststoffpuppen
Bindemittelbasis:Acrylat-Copolymer­-
dispersion
Trockenzeit:
je nach Witterung nach 0,5 bis 2 Std.; dann regenfest;
Durchhärtung abhängig von
Temperatur u. rel. Luft-
feuchte:
bei 23 °C und 50 % r. F.
in ca. 20 Tagen
Dichte:
1,85 g/cm3
Untergrund-Vorbehandlung
Vor der Verfugung sind alle Fugen auf eine gleich­
­­mäßige Fugendicke zwischen 10 und 20 mm zu
bringen. Die Fugenflanken müssen tragfähig,
sauber, staubfrei und frei von haftmindernden
Rückständen sein. Zur besseren Haftung, insbe­
sondere bei nicht völlig staubfreien Flanken, ist
eine Grundierung mit Fugenmasse-Grundie­rung
zu empfehlen. Die Fugentiefe ist durch H
­ in­ter­­­­fütterung mit einer offenporigen, nicht was­ser­
sau­gen­den PE-Rundschnur zu begrenzen.
Folgearbeiten
Verarbeitung
Plastoelastische Fugenmasse wird aus der Kunst­
­stoff­puppe in die vorbereitete Fuge eingespritzt
und mit einem feuchten Pinsel abgeglättet. Es
ist darauf zu achten, dass nur die Fugen, nicht
die abgeschrägten Fasen mit Fugendichtstoff
ver­füllt werden.
Die Reinigung der Werkzeuge erfolgt mit Wasser.
3.2.4 Horizontale Fugen zwischen
Bauteilen
3.2.5 Vertikale Fugen zwischen
Bauteilen
Hier sind zu unterscheiden:
a) vertikale Stoßfugen bei liegenden HEBEL
Wandplatten, die mit plastoelasti­scher
Fugen­masse abgedichtet werden.
b) vertikale Fugen zwischen stehenden, nicht
tragenden HEBEL Wandplatten, die mit einer
elasto­plastischen Fugendichtungsmasse abgedichtet werden.
Zu unterscheiden sind:
a) horizontale Fugen zwischen liegenden
HEBEL Wandplatten, die mit DispersionsKlebemörtel (Kleber und Fugenfüller oder
Elementkleber) geschlossen werden.
b) horizontale Fugen zwischen vertikal über­
einander stehenden HEBEL Wandplatten, die
mit plastoelasti­scher Fugen­masse abgedichtet werden.
151 131 141 143 053
121
121
151
053
121
121
151
053
053
HEBEL Wandplatten
121
Kleber und Fugenfüller
151Außenbeschichtung
Horizontale Fugen zwischen Bauteilen – Vertikalschnitte.
45
151 132 143 053
053
HEBEL Wandplatten
131
Plastoelastische Fugenmasse
132
Kompriband
141
PE-Rundschnur, offenporig,
nicht wassersaugend
143
Hinterfüllmaterial, Mineralwolle
151Außenbeschichtung
Vertikale Fugen zwischen Bauteilen – Horizontalschnitte.
3
4 6 Folgearbeiten
3.2.6 Konstruktiv bedingte Fugen
zwischen Bauteilen
Hierunter fallen horizontale Fugen im Bereich
von Abfangkonsolen, Farbsprüngen, von Wechseln der Befestigungsart, sowie vertikale Fugen
im Raster der Unterkonstruktion im Bereich von
stehenden HEBEL Wandplatten. Diese Fugen
sind mit plastoelasti­scher Fugenmasse auszuführen.
3
3.2.7 Anschluss- und Bewegungsfugen
Damit sind Fugen gemeint, die größere Verformungen aufzunehmen haben (z. B. Anschluss­
fugen zwischen HEBEL Bauteilen und anderen
Bauteilen sowie Bewegungsfugen ≤ 35 mm).
In diesen Fällen sind elastische Fugendichtungs­
massen oder -bänder zu verwenden, die höhere
Zug- und Druckbeanspruchungen aufnehmen
können.
Bei Silikonverfugungen ist zu beachten, dass
Be­schichtungen nicht auf dieser Art der Verfugung haften und dass außerdem im An­schluss­
bereich Verfärbungen auftreten können.
3.2.8 Sonderfälle
In Sonderfällen, z. B. bei ­Erschütterungen,
­extremen ­Temperaturwechselbelastungen,
aggres­sivem Innenraumklima oder ­höheren
Luftfeuchtigkeiten, ist objektbedingte Rück­
sprache mit Xella Aircrete Systems zu nehmen.
Im Bereich der Anwendungsfälle 3.2.4 b), 3.2.5 a),
3.2.6, 3.2.7 und 3.2.8 können anstelle von Fugen­­
dichtungsmassen auch vorkomprimierte Fugendichtungsbänder verarbeitet werden.
151 130 141 143 053
151 132 143 053
053
HEBEL Wandplatten
130
Fugendichtstoff, elastisch
132
Kompriband
141
PE-Rundschnur, offenporig,
nicht wassersaugend
143
Hinterfüllmaterial, Mineralwolle
151Außenbeschichtung
Anschluss- und Bewegungsfugen – Horizontalschnitte.
Folgearbeiten
47
3.3 Außenbeschichtung
Aufgrund einschlägiger Normen, z. B. DIN 18363,
sowie gültiger Zulassungen und Merkblätter
müssen HEBEL Bau­teile wie alle ­anderen Roh­
bau­stoffe an den Gebäude-­Außenseiten durch
Nachbehandlung vor ­Witte­rungs­ein­flüssen geschützt werden. Vielfach ist auch aus optischen
Gründen eine Oberflächenbehandlung gewünscht
bzw. erforderlich.
HEBEL Wandplatten werden nicht v­ erputzt, sondern durch eine Beschichtung vor Witterungs­
einflüssen geschützt. Es sollen nur ­solche
Außen­beschich­tungs­­sys­teme verwendet werden,
deren Eignung für Porenbeton vom Beschichtungshersteller nachgewiesen und ­zugesichert
werden kann. So wird verhindert, dass Beschich­
­tungen oder bloße Anstriche zum Einsatz kommen, die den hohen physikalischen Anforderun­
gen evtl. nicht genügen (siehe auch DIN 18299
und DIN 18363).
Bei HEBEL Bauteilen, deren Oberflächen nach
dem Einbau im Bauwerk nicht der Witterung
aus­gesetzt sind, wird empfohlen, aus ästheti­
schen Grün­den oder aus evtl. zwingend not­wen­
digen Erfordernissen (z. B. bei Le­bens­mittel­­
betrieben) eine malertech­nische Behand­lung
durchzuführen.
Beschichtungen oder Nachbehandlungen ­dürfen
erst dann ausgeführt werden, wenn die Ober­fläche
der Porenbeton-Bauteile lufttrocken ist (Feuchtigkeitsgehalt unter 20 Gewichtsprozent).
Die Originalfarbe der HEBEL Montagebau­teile
ist weiß bis weißgrau. Bei Lagerung kann jedoch
ei­ne Ober­flächenverfärbung entstehen, so dass
einzelne Bauteile ein dunkleres Aussehen bekommen. Die an der Oberfläche auftretenden
Poren mit unterschiedlich großen Durchmessern sind materialspe­zi­fisch und s­ tellen keine
Qualitätsminderung dar.
Erforderliche Eigenschaften der Beschichtung
Eine dauerhafte, materialgerechte Beschichtung
auf Porenbeton muss, abgesehen von den allge­
meinen Qualitäten wie H
­ aftfestigkeit, Licht­be­
stän­digkeit, Wetterbeständigkeit, vor allem
wasser­abweisend sein, trotzdem aber in hohem
Maße dampfdurchlässig. Die Feuchtig­keits­ab­­­ga­
be der Wand muss größer sein als die Wasseraufnahme.
Diese Bedingung führt zu folgenden An­forde­
run­gen an die Wasserdampf-Durchlässigkeit
und Wassereindringzahl der ­Beschichtung (laut
Institut für Bauphysik, Stuttgart, Freiland-Versuchsstelle, Holzkirchen):
w · sd ≤ 0,2 kg/(m · h0,5)
Wasseraufnahmekoeffizient:
w ≤ 0,5 kg/(m2 · h0,5)
Diffusionsäquivalente Luftschichtdicke:
sd ≤ 2 m
So hat z. B. eine Beschichtung mit sd = 2 m die
gleichen Diffusions­eigen­schaften wie eine 2 m
dicke Luftschicht.
Der Wasseraufnahmekoeffizient w ≤ 0,5 bedeutet,
dass abhängig von der Zeit nur eine sehr geringe
Menge Feuchtigkeit aufgenommen wird.
Das Produkt w · sd beschreibt, ob z. B. eine
Be­­schichtung in der Lage ist, den Witterungsschutz zu gewährleisten.
Je größer w (Grenzwert jedoch ≤ 0,5), desto kleiner muss sd (Grenzwert ≤ 2 m) sein; oder:
je kleiner w, desto größer kann sd (Grenzwert
≤ 2 m) werden.
3
4 8 Folgearbeiten
Mit Abstand hat Silikat-Außenbe­schichtung den
günstigsten Feuchtehaushalt. Feuchtigkeit kann
bei der ­Trock­nung ungehindert durch diese sehr
diffusions­offene Silikatbeschich­tung diffun­dieren.
Dadurch bleiben die positiven Eigen­schaften des
Porenbetons erhalten.
3
Untergrund-Vorbehandlung
Die Oberfläche muss lufttrocken, staub- und
fettfrei sowie frei von Verschmutzungen sein.
Staub und lose Teile sind von allen Flächen mit
scharfem Besen bzw. Bürste abzukehren.
Verarbeitung
· Während Verarbeitung und Trocknung dürfen
Temperaturen von + 5 °C nicht unterschritten
werden.
· Der Feuchtegehalt des Porenbeton muss
­unter 21 Gewichtsprozent liegen.
Die Verarbeitungsrichtlinien der jeweiligen
­Beschichtungs-Hersteller sind unbedingt zu
­beachten.
Verbrauch
Die Materialdicken von Beschichtungen sind nur
ungenau messbar.
Der Verbrauch ist von der Bindemittelbasis, den
Füllstoffen und sonstigen Zuschlägen abhängig.
Der Aufbau der Beschichtungen, von der Grundierung bis zur Deckschicht, ist bei den einzelnen
Fabrikaten zum Teil verschieden.
Deshalb sind entsprechend den gewählten
Materialien die speziellen Empfehlungen und
Hinweise der Hersteller zur Verarbeitung zu
­beachten.
3.3.1 Silikon-Außenbeschichtung
Produkt und Anwendung
Silikonharz-Dispersionsbeschichtung (Alsecco
Alseccopor Quattro oder Brillux Silicon-Porenbetonbeschichtung 449) ist eine hoch wasserabweisende Beschichtung, geeignet als lang­
zeitbeständiger Wetterschutz für HEBEL Wandplatten. Sie ist verschmut­zungs­resistent, hoch
witte­r ungsbeständig, schlag­regendicht, wasser­
­dampf­durchlässig, haftfest und leicht zu verarbeiten.
Die Farbe der Beschichtungsmaterialien ist im
Normalfall „Standard weiß“. Sie sind aber auch
in vielen Tönen einfärbbar. Das ermöglicht vielfältige farbliche Gestaltung.
Grundierung
· Bei Erstbeschichtung eines Neubaus mit
Alseccopor Quattro ist keine Grundierung
erforderlich. Längerfristig bewitterte, nicht
­imprägnierte Porenbetonflächen werden
mit Hydro-Tiefgrund grundiert.
· Bei Erstbeschichtung mit Brillux Silikonbeschichtung 449 in Weiß ist keine Grundierung
erforderlich. Bei farbiger Beschichtung muss
vorher mit Brillux Grundier-Konzentrat 938
grundiert werden.
Beschichtung mit strukturierter Oberfläche
Der Auftrag erfolgt zweilagig durch Streichen
oder Rollen:
· Die erste Beschichtung wird mit max. 20 %
Wasser verdünnt und mit Deckenbürste oder
Rolle porenverschließend aufgetragen.
Farbgebung
Die Beschichtungsmaterialien sind in nahezu
allen Tönen einfärbbar und erlauben vielerlei
farbliche Gestaltung.
· Die zweite Beschichtung erfolgt mit max. 5 %
Wasser verdünnt und wird nach Durchtrock­
nung der ersten Lage mit Rolle oder Decken­
bürste aufgetragen, anschließend mit grober
Moltopren-Strukturwalze oder kurzfloriger
Lamm­fellrolle in frischem Zustand strukturiert.
Wegen der Aufheizung der Wandflächen sollten
auch bei HEBEL Wänden Farben mit Hellbe­zugs­
­­wert > 30 (Farbskala: schwarz = 0, weiß = 100)
verwendet werden.
· Vor der Strukturierung sind die Fasen bzw.
Fugen der HEBEL Montagebauteile mit einem
Flachpinsel nachzuziehen.
Nicht unter starker Sonneneinstrahlung verarbeiten.
Folgearbeiten
Beschichtung mit Spachtelung und nachfolgende
Strukturierung
Für eine anspruchsvolle Oberflächengestaltung
ist auch eine Spachtelung mit anschließender
Beschichtung möglich.
rungen an Beschichtungen auf Porenbeton erfüllt werden.
Beschichtungsaufbau:
· Flächige, einlagige Spachtelung mit gebrauchs­
fertigem Acryl-Spachtel (Alsecco Alsecco­crylSpachtel). Vertikalfugen (Bewegungsfugen)
werden nicht überspachtelt. Anschließend
einlagiger Auftrag von Silikon-Außenbeschichtung.
Beschichtungsaufbau in zwei Arbeits­gängen:
· Flächige, einlagige Spachtelung mit gebrauchs­
fertigem Acryl-Spachtel (Brillux Putzfüller für
Porenbeton 978). Anschließend einlagiger
Auftrag von weißer Silikon-Außenbeschichtung. Bei farbiger Beschichtung sind zwei
Beschichtungen notwendig.
3.3.2 Silikat-Außenbeschichtung
Produkt und Anwendung
Dispersionssilikatbeschichtungen sind lösemittelfreie, umweltverträgliche, schmutzabweisen­
de und wetterbeständige Beschichtungen mit
lichtbeständigen an­organi­schen Pigmenten und
mineralischen Füllstoffen.
Silikat-Außenbeschichtung geht eine i­nnige Verbindung mit dem Porenbeton ein, die den Poren­
beton-Untergrund verfestigt. Für die ­Ge­staltung
der Oberfläche gibt es neben der Standardausführung eine Auswahl an Gestal­tungstechniken
(z. B. Lasur, Marmorierung, Schwamm-, Wickelund Sprenkeltechniken). Der Standardfarbton ist
weiß in Anlehnung an RAL 9016.
Grundierung
· Bei einer Erstbeschichtung eines Neubaus ist
keine Grundierung erforderlich.
· Bei längerfristig unbehandelt bewitterten Flächen ist objektgebunden zu entscheiden, ob
mit Spezial-Fixativ (Hersteller: Keimfarben;
Produkt: Keim Spezial Fixativ) grundiert werden
muss.
Beschichtung strukturerhaltend
Auch mit einer einfachen farbgebenden Schutzbeschichtung können die technischen Anforde-
49
Eine Strukturangleichung der Porenbeton­ober­
fläche ist hierbei nicht möglich.
· Grundbeschichtung: Dispersionssili­katfarbe,
(Hersteller: Keimfarben; Produkt: Keim Porosil
Farbe) verdünnt mit Spezial-Fixativ
· Schlussbeschichtung: Dispersionssili­kat­farbe,
unverdünnt
Beschichtung mit strukturierter Ober­fläche
Hierfür werden füllende, strukturgebende Dispersionssilikatbeschichtungen verwendet, mit
denen die Oberfläche der Porenbeton-Wand
strukturiert wird.
Diese Variante gilt als Standardbeschich­tung
auf Porenbeton-Montagebauteilen und erfüllt
die technischen Erfordernisse für Porenbetonbeschichtungen in ausgezeichneter Weise.
Beschichtungsaufbau in weiß:
· Grundbeschichtung: Silikat-Strukturbeschich­
tung (Hersteller: Keimfarben; Produkt: Keim
Porosil Strukturbeschichtung), verdünnt ­mit
Spezial-Fixativ, mit geeigneter ­Rolle auf­bringen.
· Schlussbeschichtung: Silikat-Struktur­be­
schichtung, unverdünnt rollen und gleich­
mäßig strukturieren.
Beschichtungsaufbau im Farbton:
· Grundbeschichtung: Silikat-Strukturbeschich­
tung, verdünnt mit Spezial-Fixativ, mit geeigneter ­Rolle aufbringen.
· Schlussbeschichtung: Silikat-Strukturbe­
schichtung, unverdünnt rollen und gleich­
mäßig strukturieren.
· Egalisationsanstrich: Dispersionssilikatfarbe
unverdünnt rollen.
3
5 0 Folgearbeiten
Grundierung
· Bei Erstbeschichtung eines Neubaus ist keine
Grundierung erforderlich.
· Bei längerfristig unbehandelt bewitterten Flächen ist objektgebunden zu entscheiden, ob
mit Tiefgrund (Hersteller: Alsecco; Produkt:
Alsecco Hydro Tiefgrund) grundiert werden
muss.
3
Strukturieren der Beschichtung mit der Rolle.
Beschichtung mit glatter Oberfläche
Optisch anspruchsvolle, glatte Ober­flächen
­wer­den mit folgendem Beschichtungsaufbau
­erreicht.
· Flächige Spachtelung mit gebrauchs­­fer­ti­gem
Silikat-Spachtel (Hersteller: Keimfarben; Produkt: Keim Porosil Spachtel). Die Schicht­dicke
beträgt ca. 2 mm. Fugen werden nicht überspachtelt.
· Nach Durchtrocknung der Spachtelschicht
werden Unebenheiten und Spachtelgrate plan
geschliffen (z. B. mit einem Korundstein) und
entstaubt.
· Auf die Spachtelung wird eine Farbbeschich­
tung auf Disper­sionssilikatbasis aufgebracht
(Dispersionssilikatfarbe).
3.3.3 Acryl-Außen­beschichtung
Produkt und Anwendung
Acryl-Außenbeschichtung (Hersteller: Alsecco;
Produkt: Alseccocryl M oder Alseccocryl G) ist
eine lösemittelfreie wasser­abweisende Kunst­
harz-Dis­per­sions­beschichtung, geeignet als
Wetterschutz für HEBEL Wandplatten.
Acryl-Außenbeschichtung ist wetter­­beständig,
schlag­regen­dicht, wasser­dampf­durch­lässig,
haftfest, abtön­bar und leicht zu verarbei­ten. Sie
wird in den Kör­nungs­größen fein, mittel und
grob geliefert. Standard-Farbton ist naturweiß.
Beschichtung mit strukturierter Oberfläche
Hierfür werden füllende, strukturgebende Acrylharz-Dispersionsbeschichtungen wie die beschriebene Acryl-Außenbeschichtung ver­­­wen­det,
mit denen die Oberfläche der Porenbeton-Wand
strukturiert wird.
Diese Art der Beschichtung gilt als Stan­dard­
beschichtung auf Porenbeton-Mon­tage­­bau­tei­len
und erfüllt die technischen Erfordernisse für
Porenbetonbeschich­tungen in ausgezeichneter
Weise.
Beschichtungsaufbau:
· Die erste Beschichtung ist mit ca. 20 %
Wasser verdünnt durch Streichen, Spritzen
oder Rollen vorzunehmen.
· Die zweite Beschichtung erfolgt mit max. 5 %
Wasser verdünnt durch Streichen, Spritzen
oder Rollen, dabei wird die Oberfläche durch
Abwalzen mit grober Neopren­schaumrolle
strukturiert.
· Vor Strukturierung sind die Fasen bzw. F
­ ugen
bei HEBEL Montagebauteilen mit einem Flach­
pinsel nachzuziehen.
Nicht unter starker Sonneneinstrahlung verarbeiten.
Beschichtung mit Spach­te­lung und nach­
folgende Strukturierung
Für eine anspruchsvolle Oberflächengestaltung
ist auch eine Spachtelung mit anschließender
Beschichtung möglich.
Folgearbeiten
51
Beschichtungsaufbau:
· Flächige, einlagige Spachtelung mit gebrauchs­
­fertigem Acryl-Spachtel (Hersteller: Alsecco;
Produkt: Alseccocryl-Spachtel). Vertikalfugen
(Bewegungsfugen) werden nicht überspachtelt.
· Anschließend einlagiger Auftrag mit AcrylAußen­beschichtung.
3.3.4 Renovierung von ­
­­­Außen­beschichtungssystemen
Vor Beginn der Arbeiten ist wegen der Vor­berei­
tung des Untergrundes eine objektgebundene
Beratung erforderlich.
Renovieren mit Silikat-Außenbeschichtung
Die Renovierung einer tragfähigen Acryl-Außen­
beschichtung auf Porenbeton (Aus­nahme: plasto­­
elastische Altbeschichtungen) erfolgt durch:
· Grundbeschichtung mit geeigneter Haftbrücke
auf Dispersionssilikatbasis (Acrylharzbasis).
· Schlussbeschichtung auf Dispersionssilikatbasis (Acrylharz-Dispersionsbasis), unverdünnt.
Die Renovierung tragfähiger Silikat-Außen­be­
schichtungen auf Porenbeton erfolgt durch:
· Grundbeschichtung auf Dispersionssilikat­
basis, verdünnt mit Fixativ.
· Schlussbeschichtung auf Dispersionssilikatbasis, unverdünnt.
3
5 2 Folgearbeiten
3.4 Fassadenbekleidungen
Vorgehängte Fassaden
Überall dort, wo keine Beschichtung ­gewünscht
wird, ist die Verwendung aller gängigen Fassaden­
­bekleidungen auf HEBEL Wandplatten möglich.
Grundsätzlich ist darauf zu achten, dass solche
Fassadenteile mit den geeigneten Befestigungsmitteln sicher mit dem Untergrund verankert
werden.
3
Metallfassaden
Während der Montage der HEBEL Wandplatten
werden zunächst auf den Plattenlängs­seiten in
bestimmten Abständen korrosionsge­schützte
Verankerungsteile oder nach erfolgter Wandplattenmontage Winkelpro­file auf der Wand­
ober­fläche aufgebracht.
An den Verankerungsteilen oder an den Winkel­
profilen werden dann die für die Fas­saden­ver­
ankerung not­wen­digen Teile und danach die
Metallfassaden selbst be­fe­stigt. Grundsätzlich
sind die Einbau- und Be­fest­ig
­ ungs­vor­schriften
der Metallfas­saden-Her­steller zu beachten.
­Näheres dazu ist im Bericht 16 des Bundes­
verbandes Porenbeton zu finden.
Lofatec Fassaden-Elemente aus Composit-Werkstoff auf
Porenbeton.
Metallbekleidung auf Porenbeton (Trapezprofilierung).
Folgearbeiten
53
3.5 Dachabdichtung
Dächer werden aufgrund ihrer Dachneigung in
flache und geneigte Dachflächen unterschieden.
Zudem erfolgt eine Unterscheidung nach nichtbelüfteten Dächern (Warmdach) und belüfteten
Dächern (Kaltdach), siehe DIN 4108-3.
Dächer und Dachkonstruktionen müssen vor
schädlicher Durchfeuchtung infolge der auf sie
einwirkenden Niederschlagsfeuchtigkeiten sowie vor Beschädigungen infolge mechanischer
Einflüsse (Reparaturarbeiten) und gegen ­sonstige
Beanspruchungen klimatischer, chemischer und
biologischer Art ­geschützt werden.
Darüber hinaus ist der Dachaufbau so auszu­
füh­­ren, dass er bei einwirkenden witterungs­
beding­ten Temperaturen zwischen – 20 °C und
+ 80 °C funktionsfähig bleibt. Außerdem muss
die Dach­­haut widerstandsfähig gegen Flugfeuer
und strah­lende Wärme sein. Sofern erforder­­lich,
ist eine Sicherung gegen Abheben durch Windsogkräfte vorzunehmen, damit auch a
­ ngreifende
Windlasten der Dachhaut nichts anhaben können.
Als Dachabdichtungen auf Porenbeton-Dächern
können Bitumen-Dich­tungs­­bahnen, KunststoffDachbahnen sowie Metallabdeckungen, Faserzementplatten/-deckungen, Dachziegel, Betondach­steine und Schieferdeckungen verwendet
werden. Die jeweilige Dachneigung ist für die
Auswahl der ­Dachabdichtungsstoffe entscheidend. Bei der Verwendung von ­Bitumen- oder
Kunststoffdichtungsbahnen (bei Ausführung von
Flach­dächern mit Neigung ≤ 5 °) ist die Aufbringung einer Kiesschüttung ≥ 50 mm zu empfehlen.
Besonderes Augenmerk ist auf die Aus­führung
von Dachrandabschlüssen, Anschlüssen an
­andere Bauteile sowie Metallverwahrungen im
Bereich von Dachdurchführungen, Fallrohren,
Mauerkronen und Attiken zu legen.
Bei vollflächig geklebten Dichtungsbahnen ist
unter der Dachhaut immer eine DampfdruckAusgleichsschicht vorzusehen. Bei lose verlegten oder mechanisch befestigten, z. B. bei
Kunststoff-Dachbahnen, kann sie entfallen;
ebenso bei punkt- oder streifenweise verklebten
Dachdichtungsbahnen.
Auf den Einbau von Schleppstreifen über den
stirnseitigen Plattenstoßfugen ist zu achten. Die
Ausführung eines Voranstriches auf der Dachplattenoberseite zur Staub­bindung und zur Verbesserung der Haft­fähigkeit der Klebemittel ist
ratsam.
Für die Ausführung von Dachabdichtungen ­siehe
auch: Flachdach-Richtlinien des Zentralver­
bandes des Deutschen Dachdeckerhandwerks,
VOB DIN 18338, Merkblatt B 10 der AGI und Berichtsheft 10 des Bundesverbandes Porenbeton.
Zusatzdämmung
Flachdächer bzw. Warmdachkon­struk­tionen
sind vielfach wegen der Dachhaut nach außen
verhältnismäßig diffusionsdicht. Dennoch bleiben auch diese Konstruktionen diffusionstechnisch trocken. Bei Verwendung einer Zwischen­
dämmung aus Mineralfaser­plat­ten oder ­anderen
diffusionsoffenen Dämm­schichten wird der Einbau einer Dampf­sperre sd ≥ 100 m zwischen
Dachplatten und Wärmedämmung empfohlen,
bei Metalldacheinde­ckungen ist sie generell
­erforderlich.
3
5 4 Folgearbeiten
3.6 Innenbeschichtung
Sind aufgrund der Nutzung des Gebäudes besondere Schutzmaßnahmen oder Oberflächenbehandlungen auf der Innenseite der HEBEL
Bauteile notwendig oder erwünscht, so ist Rücksprache mit Xella Aircrete Systems zu halten.
3
Darüber hinaus können Einflüsse aus der Raum­
­luft oder die Umweltbedingungen nach DIN 1045
Tabelle 10, Zeilen 3 und 4 (aggressive Dämpfe)
eine besondere Oberflächenbehandlung erforderlich machen.
In Feuchträumen oder in Räumen mit ­aggres­siver
Raumluft sind vor dem Auf­bringen der entsprechenden Anstriche oder Beschichtungen alle
Plattenfugen und alle Anschlussfugen mit geeigneten Fugenmassen zu schließen. Durch diese Verfugung wird verhindert, dass Feuchtigkeit
oder aggressive Dämpfe durch die sonst von innen offenen Fugen bauphysikalische Problembereiche schaffen.
Als Beschichtungen eignen sich sowohl Werkstoffe, die in Streich- und Spritz­technik, als auch
solche, die in Spachteltechnik aufgebracht werden können. Auf eine fungizide Einstellung ist zu
achten. Die Anwendungsricht­linien der Beschich­­
tungs- oder Anstrichhersteller sind zu beachten.
Für eine ausreichende Durchlüftung und gegebenenfalls Beheizung der Räume ist zu sorgen.
3.7 Abgehängte Decken
Werden aufgrund der Raumnutzung ­abgehängte
Decken oder leichte Unterdecken gewünscht, so
lassen sich solche Deckensysteme schnell und
einfach an HEBEL Dach- oder Deckenplatten
anbringen.
Wichtig ist, dass im Zwischenraum zwischen
den abgehängten Decken und der Unterseite
der HEBEL Dach- bzw. Deckenplatten die gleichen raumklimati­schen Verhältnisse herrschen
wie in den darunter liegenden Räumen. Deshalb
sind abgehängte Decken mit Randabständen zu
den anschließenden Wänden zu montieren, um
eine gewisse Luftumwälzung zu erreichen.
Ohne diese Randabstände entstehen im Zwischen­
­raum unkontrollierbare physikalische Ver­hält­
nisse, die zu Schäden führen können (Verwerfungen der unterge­hängten Decke, Feuchtig­
keitsanreiche­rung im Bereich der untergehäng­
ten Decke und/oder in der Dachdecke, Korrosion
im Bereich der Abhängeelemente).
Für die Ausführung von untergehängten Decken
sind die entsprechenden einschlägigen DINVorschriften zu beachten, wie:
DIN 18168 – leichte Unterdecken;
DIN 18169 – Deckenplatten aus Gips;
DIN 18181 – Gipskartonplatten im Hochbau
Bei der Verlegung von Gipsfaserplatten sind die
allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen der
Hersteller zu beachten.
Bei der Montage von HEBEL Dach- bzw. Dec­ken­
platten können Abhängehaken aus nicht rosten­
dem oder verzinktem Schlitzband­eisen oder
Drahtabhänger in einem bestimmten Abstand
in die Fugen eingelegt werden, die dann an der
Plattenunterseite herausschauen. An diesen
Schlitzband­eisen oder Drahtabhängern kann
das Deckensystem befestigt werden.
Andere Halterungen können mittels ­zugelassener
Dübel von unten an den HEBEL Dach- bzw. Deckenplatten befestigt werden. Die Zulassungen
für die zu wählenden Dübel sind zu beachten.
Eine handwerklich einwandfreie Ausführung ist
notwendig.
Folgearbeiten
55
3.8 Bodenbeläge
Porenbetondecken zählen zum Bereich der
Massivdecken. Sie bieten zusätzliche Wärmedämmung gegenüber unbeheizten Räumen, wie
z. B. Kellern. Es können alle üblichen Fußboden­
­aufbauten unter Beachtung der einschlägigen
DIN aufgebracht werden.
3
3.9 Befestigungen
3.9.1 Grundlagen
Grundsätzlich ist die Einleitung von Lasten in
Bauteile und Konstruktionen durch die Muster­
bauordnung geregelt, die vorschreibt, dass für
Befestigungen, deren Versagen eine Gefährdung
von Leben und Gesundheit bedeuten würde, nur
zugelassene Befestigungsmittel verwendet werden dürfen. Für untergeordnete Befestigungen
ohne Gefähr­dungs­potenzial im Sinne der Muster­­
bauordnung können Befestigungsmittel ohne
Zulassung verwendet werden.
3.9.2 Dübel mit Zulassung
Die allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen
des DIBt gelten nur für definierte Baustoffe und
Einbaubedingungen, die bei Auswahl und Montage einzuhalten sind. Aussagen über Ein­bau­­­­
be­dingungen und zulässige Lastaufnahmen sind
in den Zulassungen der Hersteller aufgeführt.
3.9.3 Befestigungsmittel ohne
Zulassung
Hier kann die Auswahl konstruktiv gemäß den
Anwendungsempfehlungen der jeweiligen Hersteller erfolgen, die auch Einbaubedingungen zu
zulässige Lasten angeben.
Bei Nennung von Bruchlasten empfehlen die
Hersteller entsprechende Sicherheitsfaktoren.
Porenbeton-Nägel
Das einfachste Befestigungsmittel sind konisch
geschmiedete Porenbeton-Vierkantnägel mit
rauer, feuerverzinkter Oberfläche für einfachste
Befestigungen im Wandbereich.
Die Nägel werden handwerksgerecht wechselseitig schräg in den Untergrund eingetrieben.
In einigen Zulassungen wird – z. B. zur Benen­­­
nung der Festigkeits­klasse – für Porenbeton
noch die frühere Bezeichnung Gasbeton mit
dem Kürzel GB verwendet, das dem Kürzel P
entspricht.
Dübel für besondere Anwendungen
Ergänzend zu den Zulassungen gibt es für die
Bereiche Brandschutz und Schockbelastung
(z. B. Erdbeben) und für die ­Anforderungen des
Gesamtverbandes der Deutschen Versiche­rungs­
wirtschaft e. V. von den Herstellern für einige
Dübel besondere Prüfzeugnisse.
Porenbeton-Vierkantnägel.
Der Berner Porenbeton-Nagel-Anker wird ohne
vorzubohren in den Porenbeton eingeschlagen.
Danach wird der Nagel eingetrieben, bis er bündig sitzt.
5 6 Folgearbeiten
3.9.5 Weitere Informationen und
Quellen
Ausführliche Informationen zum Thema
­„Be­fes­tigungen in Porenbeton“ finden Sie auch
im aktuellen Berichtsheft 18, herausgegeben vom:
Berner Porenbeton-Nagel-Anker GNA.
3
Die einzuhaltenden Rand- und Achsabstän­de
re­sultieren aus dem seitlichen Nagelaustritt.
Der Anker erzeugt keine Spreiz­druckkräfte,
sondern verankert durch Formschluss. Der GNA
5 x 50 sollte nur für leichte Befes­ti­­gun­gen verwendet werden. Alternativ als geschraubte Verbindung.
Schrauben
Laut Prüfzeugnis Nr. 21 0512 099 der MPA NRW
können Schrauben des Typs „ABC-SPAX-S“ auch
direkt in Porenbeton eingedreht werden. Vorbohren oder das Setzen eines Dübels entfällt.
ABC-SPAX-S Schrauben.
3.9.4 Sonderfälle
Bei besonders schweren Lasten, dynamischen
Beanspruchungen und ähnlichen Fällen sind
ggf. Montagen mittels Gewindebolzen zu wählen.
Das Porenbeton-Bauteil wird dazu im Bolzendurchmesser durchbohrt, mit einer ­Aufbohrung
auf der Gegenseite. Beidseitig großflächige
Scheiben aufstecken und die Aufbohrung mit
Gegenmutter anschließend zuputzen.
Bei der Befestigung von Installationsrohren ist
es besonders wichtig, die Übertragung der Rohr­
­geräusche in Wand und Decke zu vermeiden. In
solchen Fällen empfiehlt es sich, für die Befestigungen Halterungen mit Gummi­manschet­ten
u. Ä. zu verwenden.
Bundesverband Porenbeton e. V.
Entenfangweg 15
30419 Hannover
Telefon: 0511 390897-7
Telefax: 0511 390897-90
www.bv-porenbeton.de
und bei folgenden Herstellern:
ABC Spax
Altenloh, Brinck & Co.
Kölner Str. 71 - 77
58256 Ennepetal
Telefon: 02333 799-0
Telefax: 02333 799-199
www.spax.de
Albert Berner GmbH
Bernerstr. 4
74653 Künzelsau
Telefon: 07940 121-0
Telefax: 07940 121-300
www.berner.de
BTI Befestigungstechnik GmbH & Co. KG
Salzstr. 51
74653 Ingelfingen
Telefon: 07940 141-0
Telefax: 07940 141-64
www.bti.de
EJOT Kunststofftechnik GmbH & Co. KG
Adolf-Böhl-Str. 7
57319 Bad Berleburg-Berghausen
Telefon: 02751 529-0
Telefax: 02751 529-559
www.ejot.de
fischerwerke
Artur Fischer GmbH & Co. KG
Weinhalde 14 - 18
72178 Waldachtal
Telefon: 07443 12-0
Telefax: 07443 12-4222
Hotline: 01805 202900
www.fischer.de
HILTI Deutschland GmbH
Hiltistraße 2
86916 Kaufering
Telefon: 0800 8885522
Telefax: 0800 8885523
www.hilti.de
Kurt Kunkel GmbH
Jakobstraße 24
66115 Saarbrücken
Telefon: 0681 97631-0
Telefax: 0681 97631-22
www.kunkelduebel.de
Ludwig Künzel Nagelfabrik
Gesteinigt 1
95659 Arzberg
Telefon: 09233 77150
Telefax: 09233 3700
www.kuenzel-naegel.de
MEA Befestigungssysteme GmbH
Industriestr. 8
86551 Aichach
Telefon: 08251 91-3300
Telefax: 08251 91-1388
www.mea-befestigungssysteme.com
Folgearbeiten
57
TOX-Dübel-Werk
R. W. Heckhausen GmbH & Co. KG
Brunnenstr. 31
72505 Krauchenwies-Ablach
Telefon: 07576 9295-0
Telefax: 07576 9295-190
www.tox.de
Upat GmbH & Co.
Freiburger Str. 9
79312 Emmendingen
Telefon: 07641 456-0
Telefax: 07641 456-3357
www.upat.de
WAKAI GmbH
Bottenhorner Weg 30
60489 Frankfurt/Main
Telefon: 069 978423-0
Telefax: 069 782070
www.wakai.de
Adolf Würth GmbH & Co.
Reinhold-Würth-Str. 12-17
74653 Künzelsau-Gaisbach
Telefon: 07940 15-0
Telefax: 07940 15-10 00
www.wuerth.de
3
5 8 3
Folgearbeiten
S tat i k
59
4
Statik
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
HEBEL Wandplatten
HEBEL Brand- und
­Komplextrennwandplatten
HEBEL Dachplatten
HEBEL Deckenplatten
Verformungseigenschaften
von HEBEL Porenbeton
60
S tat i k
4.1 HEBEL Wandplatten
Die Bemessung der einzelnen HEBEL Wand­
plat­ten wird nach dem geltenden Zulassungs­
bescheid Z–2.1–10.3 durchgeführt.
4.1.1 Produkt-Kenndaten
Produkt-Kenndaten HEBEL Wandplatten
Festigkeitsklasse
4
P 4,4
Dimension
Druckfestigkeit im Mittel
5,0
N/mm²
Rohdichteklasse
Rohdichte max.
0,55
550
kg/m³
Wärmeleitfähigkeit λ
0,14
W/(mK)
Rechenwert für Eigenlasten einschl. Bewehrung
nach DIN 1055-1 bzw. Zulassung
6,7
kN/m³
Rechenwerte der Eigenlasten nach Zulassung
Dicke
Festigkeitsklasse - Rohdichteklasse: P 4,4-0,55
Rechenwert der Eigenlasten nach DIN 1055-1 bzw. Zulassung: 6,7 kN/m³
mm
Eigenlast [kN/m²]
150
1,00
175
1,17
200
1,34
250
1,68
300
2,01
4.1.2 Lastannahmen
für Windbeanspruchung
Windlastannahmen für Bauten und Bauteile sind
in DIN 1055-4: 2005-03 und DIN 1055-4 Berichtigung 1: 2006-03 geregelt.
Anwendungsbereich
Die DIN 1055-4 gibt allgemeine Vorgehensweisen und Einwirkungen zur Ermittlung von Wind­­
lasten für die Bemessung von Hoch- und Ingen­­
ieurbauwerken an, einschließlich einiger landschaftsabhängiger Aspekte. Sie ist in Verbindung mit den anderen Normen der Reihe DIN
1055 anwendbar.
DIN 1055-4: 2005-03 regelt die Berechnung von
Windlasten auf Bauwerke bis zu einer Höhe von
300 m sowie auf deren einzelne Bauteile und
Anbauten. Weiterhin wird die Windlast für vorübergehende Zustände geregelt.
Erfassung der Einwirkungen
Die Windlasten werden in Form von Winddrücken
und Windkräften erfasst. Unabhängig von der
Himmelsrichtung ist die Windlast mit dem vollen Rechenwert des Geschwindigkeitsdruckes
wirkend zu berechnen.
S tat i k
Bei ausreichend steifen, nicht schwingungsanfälligen Tragwerken oder Bauteilen wird die
Windbeanspruchung durch eine statische Ersatzlast erfasst, die auf der Grundlage von Böengeschwindigkeiten festgelegt wird.
Abminderung des Geschwindigkeitsdruckes bei
vorübergehenden Zuständen
Für nur zeitweilig bestehende Bauwerke und für
vorübergehende Zustände (z. B. Bauzustand)
darf die Windlast abgemindert werden.
Windgeschwindigkeit und Geschwindigkeitsdruck
In der Windzonenkarte in Anhang A der DIN
1055-4: 2005-3 sind zeitlich gemittelte Windgeschwindigkeiten vref und die dazu gehörenden
Geschwindigkeitsdrücke qref angegeben.
Windgeschwindigkeit vref
und Geschwindigkeitsdruck qref
Windzone
vref in m/s
qref in kN/m2
1
22,5
0,32
2
25,0
0,39
3
27,5
0,47
4
30,0
0,56
Der für die Bestimmung der Windlasten erforderliche Böengeschwindigkeitsdruck wird aus
dem Geschwindigkeitsdruck qref und einem höhen- und geländeabhängigen „Böenfaktor“ ermittelt.
Mittelwerte in 10 m Höhe in ebenem, offenem Gelände für einen Zeitraum von 10 Minuten bei jährlicher Überschreitungswahrscheinlichkeit von 0,02.
Die Geschwindigkeitsdrücke gelten für ebenes
Gelände, bei exponiertem Gebäudestandort
kann eine Erhöhung nach DIN 1055: 2005-03
Anhang B erforderlich werden.
4
4
Kiel
4
Rostock
Schwerin
3
Berlin
2
Osnabrück
Hannover
Magdeburg
Dortmund
Erfurt
Dresden
Marburg
Bonn
Plauen
Frankfurt
1
Bayreuth
Nürnberg
Saarbrücken
Stuttgart
2
Freiburg
Frankfurt
Leipzig
Kassel
Düsseldorf
Köln
3
München
Lindau
Windzonenkarte für das Gebiet der Bundesrepublik Deutschland nach DIN 1055-4.
61
4
62
S tat i k
Für die Berechnung der Windlasten wird der
Böengeschwindigkeitsdruck benötigt, der je
nach Bauwerkshöhe und -standort auf zwei verschiedene Arten bestimmt werden kann: nach
einem Regelverfahren und nach einem vereinfachten Verfahren für Gebäude bis 25 m Höhe.
Im Allgemeinen liefert das Regelverfahren günstigere Werte.
4
Höhenabhängiger Böengeschwindigkeitsdruck
im Regelfall
Der höhenabhängige Böengeschwindigkeitsdruck
für Bauwerke wird nach DIN 1055-4 Abschnitt
10.3 berechnet. Bei Bauwerken mit einer Höhe
von mehr als 25 m über Grund ist bei der Berechnung des Böengeschwindigkeitsdruckes neben
der geografischen Lage (Windzonen) auch der
Einfluss der Bodenrauigkeit zu berücksichtigen.
In der Regel werden drei Profile des Böengeschwindigkeitsdruckes unterschieden:
Binnenland
(Mischprofil der Geländekategorien II und III)
für z ≤ 7 m
q(z) = 1,5 ⋅ qref
0,37
z
q(z) = 1,7 ⋅ qref  
10 
für 7 m < z ≤ 50 m
Inseln der Nordsee (Geländekategorie I)
für z ≤ 2 m
q(z) = 1,1 kN/m2
0,19
z
q(z) = 1,5 ⋅ qref  
10 
für 27 m < z ≤ 300 m
Küstennahe Gebiete sowie Inseln der Ostsee
(Mischprofil der Geländekategorien I und II)
für z ≤ 4 m
q(z) = 1,8 ⋅ qref
0,27
z
q(z) = 2,3 ⋅ qref  
10 
für 4 m < z ≤ 50 m
0,19
z
q(z) = 2,6 ⋅ qref  
10 
für 50 m < z ≤ 300 m
qref = Mittlerer
Geschwindigkeitsdruck in Abhängigkeit von
der Windzone
z =Höhe über Grund bzw. Bezugshöhe ze oder zi in m
Vereinfachte Böengeschwindigkeitsdrücke
für Bauwerke bis 25 m Höhe
Bei Bauwerken bis 25 m Höhe darf der Böengeschwindigkeitsdruck vereinfachend nach Tabelle
2 entsprechend DIN 1055-4 Abschnitt 10.2 konstant über die gesamte Bauwerkshöhe angesetzt werden:
0,24
z
q(z) = 2,1⋅ qref  
10 
für 50 m < z ≤ 300 m
Vereinfachte Geschwindigkeitsdrücke für Bauwerke bis 25 m Höhe
Windzone
Geschwindigkeitsdruck q in kN/m2 bei
einer Gebäudehöhe h in den Grenzen von
h ≤ 10 m 10 m < h ≤ 18 m 18 m < h ≤ 25 m
1)
2)
1
Binnenland
0,50
0,65
0,75
2
Binnenland
Küste1) und Inseln der Ostsee
0,65
0,85
0,80
1,00
0,90
1,10
3
Binnenland
Küste1) und Inseln der Ostsee
0,80
1,05
0,95
1,20
1,10
1,30
4
Binnenland
Küste1) der Nord- und Ostsee, Inseln der Ostsee
Inseln der Nordsee2)
0,95
1,25
1,40
1,15
1,40
–
1,30
1,55
–
Zur Küste zählt ein Streifen von 5 km Breite landeinwärts entlang der Küste.
Auf den Inseln der Nordsee ist das vereinfachte Verfahren nur bis zu einer Gebäudehöhe von 5 m zulässig. Bei höheren Gebäuden ist der Regelfall anzuwenden.
S tat i k
Winddruck bei nicht schwingungsanfälligen
Konstruktionen
Der Winddruck auf Außenflächen (Außendruck)
bzw. auf Innenflächen (Innendruck) eines Bauwerks berechnet sich wie folgt:
Außendruck we in kN/m2
we = cpe · q(ze)
Dabei gilt eine Wand, deren Anteil der Wandfläche bis 30 % offen ist, als durchlässige Wand.
Eine Wand, deren Anteil der offenen Wandfläche
> 30 % beträgt, gilt als gänzlich offene Wand (s.
hierzu Abschnitt 12.1.9 der DIN 1055-4: 2005-03).
Fenster, Türen und Tore dürfen als geschlossen
angesehen werden, sofern sie nicht betriebsbedingt bei Sturm geöffnet werden müssen wie z.B.
Ausfahrtstore von Gebäuden für Rettungsdienste.
Der Nachweis des Innendrucks ist in der Regel
nur bei Gebäuden mit nicht unterteiltem Grundriss wie z. B. Hallen erforderlich, jedoch nicht
bei üblichen Büro- und Wohngebäuden.
cpe =Aerodynamischer Beiwert für den Außendruck
ze = Bezugshöhe
q= Geschwindigkeitsdruck für die Bezugshöhe
Innendruck wi in kN/m2
wi = cpi · q(zi)
cpi =Aerodynamischer Beiwert für den Innendruck
zi = Bezugshöhe
q = Geschwindigkeitsdruck für die Bezugshöhe
Bei Gebäuden, die überwiegend durch leichte
Trennwände unterteilt sind, wird der Nachweis
nach DIN 1055-4: 2005-03 12.1.8 Absatz 7 empfohlen.
Laut Abschnitt 12.1.8 der DIN 1055-4: 2005-03
ist der Innendruck auf Wände in Räumen mit
durchlässigen Außenwänden nur dann zu be­
rück­sichtigen, wenn er ungünstig wirkt.
Liegt der Öffnungsanteil der Außenwände unter
1 % und ist er über die Fläche annähernd
gleichmäßig verteilt, ist der Nachweis ebenfalls
nicht erforderlich.
Die Belastung infolge Winddrucks ergibt sich als
Resultierende von Außen- und Innendruck; Innendruck darf jedoch enlastend nicht angesetzt
werden.
negativ
v
negativ
positiver
innerer
Druck
positiv
positiv
we1
63
negativ
negativ
v
positiv
we2
Beispiele für die Überlagerung von Außen- und Innendruck.
negativer
innerer
Druck
positiv
negativ
v
negativ
wi1
v
negativ
negativ
wi2
4
64
S tat i k
Aerodynamische Beiwerte
Die Außendruckbeiwerte cpe sind abhängig von
der Lasteinzugsfläche A.
Die Außendruckbeiwerte für Lasteinzugsflächen
≤ 10 m2 sind nur für die Berechnung der Anker­
kräfte von Bauteilen, die unmittelbar durch Wind
belastet werden, sowie für den Nachweis der
Verankerungen einschließlich deren Unterkonstruktion zu verwenden. Die Außendruckbeiwerte gelten nicht für hinterlüftete Wand- und
Dachflächen.
Zusammenhang zwischen Lasteinzugsfläche und Außendruckbeiwert cpe
Lasteinzugsfläche A
Außendruckbeiwert cpe
A ≤ 1 m2
cpe = cpe,1
1 m2 < A ≤ 10 m2
cpe = cpe,1 + (cpe,10 – cpe,1) · lg A
A > 10 m2
cpe = cpe,10
4
Vertikale Wände von Gebäuden mit rechteckigem Grundriss
Für vertikale Wände von Baukörpern mit rechteckigem Grundriss wird der Außendruck in Abhängigkeit vom Verhältnis der Baukörperhöhe h
Abmessungen
(Außenmaße)
h≤b
Bezugshöhe
zu -breite b entsprechend der folgenden Abbildung angesetzt. Außendruckbeiwerte für vertikale Wände nach der darauffolgenden Tabelle.
Geschwindigkeitsdruck
Abmessungen
(Außenmaße)
Bezugshöhe
Geschwindigkeitsdruck
h > 2b
b
b
za = h
h
b
b < h ≤ 2b
hj
h
b
h-b
ze = h
ze = h
q(h)
z
zej
ze = b
b
b
qp(zej)
q(h)
h
ze = b
q(h)
q(b)
z
q (b)
z
Bezugshöhe ze für vertikale Wände in Abhängigkeit von Baukörperhöhe h und Breite b.
Außendruckbeiwerte für vertikale Wände von Gebäuden mit rechteckigem Grundriss
Bereich
A
B
C
D
E
h/d
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
≥5
–1,4
–1,7
–0,8
–1,1
–0,5
–0,7
+0,8
+1,0
–0,5
–0,7
1
–1,2
–1,4
–0,8
–1,1
–0,5
+0,8
+1,0
≤ 0,25
–1,2
–1,4
–0,8
–1,1
–0,5
+0,7
+1,0
–0,5
–0,3
–0,5
Für einzeln im offenen Gelände stehende Gebäude können im Sogbereich auch größere Sogkräfte auftreten. Zwischenwerte
dürfen linear interpoliert werden. Für Gebäude mit h/d > 5 ist die Gesamtwindlast anhand der Kraftbeiwerte aus DIN 1055-4:
2005-03, Abschnitt 12.4 bis 12.6 und 12.7.1 zu ermitteln.
S tat i k
Grundriss
Ansicht A für e < d
d
Wind
Wind
65
E b
D
A
B
C
e/5
4/5e
h
d-e
e
d
Ansicht A
Wind
A
B
C
h
e = b oder 2 h, der kleinere Wert ist maßgebend
b: Abmessung quer zur Anströmrichtung
Ansicht A für e > 5d
Ansicht A für d ≤ e ≤ 5d
Wind
A
B
e/5
d=e/5
4
h
Wind
A
h
d
d
Wind
A
B
h
Wind
A
h
Einteilung der Wandflächen bei vertikalen Wänden.
Wind
Einteilung der Wandflächen der vertikalen Wände eines geschlossenen Gebäudes in Abhängigkeit von der Art des Baukörpers
und der Windrichtung bei h ≤ b.
66
S tat i k
4.1.3 Bewehrung
4.1.4 Zulässige Spannungen
HEBEL Wandplatten sind mit korrosionsgeschützten, punktgeschweißten Betonstahlmatten bewehrt, hergestellt aus Bewehrungsstäben
der Betonstahlsorte BSt 500 G gem. DIN 488-1.
Schub- bzw. Scherspannung:
Festigkeitsklasse P 4,4:
0,10 MN/m2
HEBEL Wandplatten immer F360
In der Standardausführung entsprechen HEBEL
Wandplatten der Feuer­wider­stands­klasse F360
nach allgemeinem bauaufsichtlichem Prüfzeugnis Nr. P-3689/6296-MPA BS.
Elastizitätsmodul (Rechenwert):
[MN/m2]
Εb = 5(Rd · 103 – 150) Rd = Rohdichteklasse
Querdehnungszahl (Rechenwert):
µ = 0,25
Druckspannungen – HEBEL Wandplatten
Festigkeitsklasse
Einbausituation
4
1)
P 4,4
Zwischen den Wandplatten mit glatten Plattenlängsseiten und Dünnbettmörtel bzw. zwischen Wandplatten mit Nut und Feder1) oder zwischen der unteren Wandplatte und kontinuierlich unterstützendem
Bauteil bei Versetzen in Mörtelbett der Mörtelgruppe III oder mit
Dünnbettmörtel nach DIN 1053-1
0,7 MN/m²
Zwischen den Wandplatten bei Versetzen mit Dispersions-Klebemörtel oder ohne Mörtelbett (bei Wandplatten mit Nut und Feder1))
0,4 MN/m²
Zwischen Wandplatte und Auflagerkonsole (örtliche Pressung) bei
Versetzen in Mörtelbett der Mörtel­gruppe III nach DIN 1053-1
0,9 MN/m²
Zwischen Wandplatte und Auflagerkonsole oder Ver­anke­rungsmittel
(örtliche Pressung) mit Dünnbettmörtel, ohne Mörtelbett,
mit Dispersions-Klebemörtel oder mit Elastomerlager
0,77 MN/m²
Bei liegenden Wandplatten mit Nut-und-Feder-Ausbildung der Plattenlängsseiten dürfen als Aufstands­fläche nur die
Flächen außerhalb von Nut und Feder in Anrechnung gebracht werden.
4.1.5 HEBEL Wandplatten,
lie­gend angeordnet.
Mögliche Abmes­sungen
Anforderungen aus statischen bzw. bauphysika­­
lischen Gründen sind hierbei nicht berücksichtigt und können zu größeren Wandstärken führen.
Maximale Plattenabmessungen in Abhängigkeit
von der Plattenschlankheit für HEBEL Wand­
platten der Festigkeitsklasse P 4,4 nach Zulassung
Bei Platten mit einer Schlankheit L/D < 35 darf
auf einen rechnerischen Durchbiegungsnachweis verzichtet werden.
Plattenbreite
B
mm
500–750*
Platten- max. zul. Plattenlänge L
dicke
ohne Pass- mit PassD
platten*
platten*
mm
mm
mm
Abfangungsfreie Wandhöhe bei HEBEL Wandplatten, liegend angeordnet*, in Abhängigkeit
der Plattendicke D
150
≤ 6000
≤ 5250
Plattendicke D
mm
175
≤ 7000
≤ 6125
200
≤ 7600
≤ 7000
≤ 200
≥ 250
≤ 8000
≤ 8000
* Wandplatten mit einer Breite von 200 mm ≤ B < 500 mm
gelten als Passplatten. Wandplatten mit B < 200 mm sind
nicht zulässig.
max. Wandhöhe H
m
16,0**
250
20,0
300
20,0
* ohne Passplatten und Öffnungen
**für Plattenlängen L > 7,0 m gilt: max. H = 12,0 m
S tat i k
4.1.6 Erläuterungen zur
­Bemessung von Wandplatten
Statisches System
Die Fassadenplatten sind Flächentragwerke mit
Platten- und Scheibentragwirkung.
Belastung
Die Belastung der „Platte“ resultiert aus der
Windbelastung sowie den oberen und unteren
Randlasten. In Abhängigkeit der Plattengeometrie ist ein Lasterhöhungsfaktor aq zu berücksichtigen (s. Zulassungsbescheid).
Folgende Lastfälle können ausgewertet werden:
Scheibenlastfälle aus Eigengewicht und Auflast:
Lastfall 1 = Eigengewicht
Lastfall 2 = obere Blocklast aus aufliegenden
Platten
Lastfall 3 = obere Linienlast
Lastfall 2
Lastfall 3
Die „Scheibenbelastung“ setzt sich aus der Auflast und dem Eigengewicht zusammen. Die Auflast wird durch eine Gleich­last und zwei Blocklasten in Auflagernähe gebildet.
Die Blocklasten einer Fassadenplatte er­geben
sich aus dem Gewicht der darüber liegenden
Platten. Die Übertragungslängen (= Länge der
Blocklasten) dieser Auflast können hinreichend
genau mit je 0,32 m angegeben werden (vergl.
Anlage 1 der Typenstatik).
Ermittlung der Schnittgrößen:
Die Schnittgrößen werden mit einem EDV-­
Rechenprogramm auf der Basis der Finite-­
Elemente-Methode errechnet. Diese Berechnung wurde im Auftrag des Bundes­verbandes
Porenbeton bei der Hessischen Landesprüf­
stelle für Baustatik typengeprüft.
67
Lastfall 1
unten
Scheibenlastfälle.
Plattenlastfälle aus Windbeanspruchung:
Lastfall 4 = horizontale Ersatzflächenlast
Lastfall 5 = untere horizontale Randlast
Lastfall 6 = obere horizontale Randlast
innen
Lastfall 4
Lastfall 6
Lastfall 5
Plattenlastfälle.
4
68
S tat i k
Transportlastfall:
Da beim Transportlastfall der ­Sicherheitsbeiwert
von µ = 1,75 auf µ = 1,30 vermindert werden darf,
wird das Transportmoment aus der Rechnung
für die Bemessung durch einen Wert zwischen
1,00 und 1,35 dividiert.
Bezeichnung der Schnittgrößen:
mz[mx]*
nx
*mx
= alte Bezeichnung nach Typenstatik
Ze
σb
= Stahlzugkraft
= Druckspannung
Die sich aus der Zugkraftfunktion ergebenden
Zugkräfte Zu, Zm und Zo werden durch entsprechende Bewehrung in den verschiedenen Plattenbereichen aufgenommen.
Die erforderliche Bewehrung für ein Transportmoment wird aus dem Eigengewicht der Platte
ermittelt. Ist die gesamte Bewehrung einer Plattenseite kleiner als die erforderliche Transport­­
beweh­rung, wird nach Transportlastfall bemessen. Hierbei werden die Bemessungsbereiche
einzeln überprüft.
Für die Bemessung der Bewehrung wird die Platte in drei Bereiche aufgeteilt:
einen unteren, einen mittleren und einen oberen.
Plattenbereiche
Scheibenbelastung
Plattenbelastung
Druckseite
Zugseite
unten
Nulllinie
Zugkraftverlauf
Z
oben
Bewehrung
4
= Moment aus Plattenlastfällen
in Plattenlängsrichtung
= Normalkraft aus Scheiben­
lastfällen
Bemessung
Bemessungsgrößen sind:
Druckseite
Nulllinie
oberer Bereich
Zo
mittlerer Bereich
Zm
unterer Bereich
Zu
S tat i k
4.1.7 HEBEL Wandplatten als
Sturzwandplatten und als
­Brüstungswandplatten
4.1.8 HEBEL Wandplatten,
stehend angeordnet. Mögliche
Abmessungen
Sturzwandplatten werden über Fenster-, Lichtband- und Toröffnungen eingebaut, Brüstungswandplatten unter Fenster- und Lichtband­
öffnungen.
Plattenabmessungen in Abhängigkeit von der
Plattenschlankheit für HEBEL Wandplatten der
Festigkeitsklasse P 4,4
Sturzwandplatten werden neben ihrem Eigen­
gewicht und evtl. Lasten aus aufgehender Wand
weiterhin für eine Horizontalbelastung aus den
auf sie wirkenden Windkräften sowie aus den
auf Fenster, Lichtbänder bzw. Toröffnungen
­wirkenden Windlasten bemessen.
Brüstungswandplatten unterliegen dem gleichen Bemessungsverfahren, erhalten jedoch zu
ihrem Eigengewicht zusätzlich noch Auflasten
aus Fenstern und Lichtbändern.
Platten- Plattenbreite
dicke
B
D
mm
500
bis
750
max. zul. Plattenlänge L
übrige
Einschüssige
Wand­
Wände
platten
sowie oberste
Wandplatten
bei mehr­
schüssigen
Wänden
1
2
mm
mm
mm
150
≤ 6000
≤ 5250
175
≤ 6125
≤ 6125
200
≤ 7000
≤ 7000
≥ 250
≤ 8000
≤ 8000
1
1
L
2
H ≤ 12 m
2
1
L
1
2
1 Sturzwandplatte
2
2 Brüstungswandplatte
L
L
69
4
70
S tat i k
Bei Wandhöhen H = L ≤ 8,00 m darf auf einen
Knicksicherheitsnachweis verzichtet werden.
Bei Wänden aus zwei oder drei übereinanderstehenden Wandplatten sind die Wandplatten
mit dem Bemessungsmoment m' nach Zulas­
sungsbescheid zu bemessen.
Die Tabellenwerte nennen die zulässige aufnehmbare horizontale Querkraft aus Windbelastung, die im ­Mörtelbett auf dem Sockel aufgenommen werden kann.
2
w·L
m' = (1 + αm)
8
αm
Lasterhöhungsfaktor
w
horizontale Belastung
(Wind nach DIN 1055-4 [kN/m²])
4
Zulässige Querkräfte
Stehend angeordnete Wandplatten werden in
der einfachsten Form (keine Brandwände) ­ohne
zusätzliche mechanische Befestigung in ein
Mörtelbett auf den Sockel gesetzt.
Für die Wandplatte, die nicht durch darüber angeordnete Platten belastet wird, ist αm = 0 zu
setzen.
Der Nachweis wurde nach DIN 1053 unter Berücksichtigung einer minimalen Auflast aus
dem Eigengewicht von Porenbeton­platten der
Rohdichteklasse 0,55 geführt.
Bei Platten mit einer Schlankheit L/D ≤ 35 darf
auf einen rechnerischen Durch­biegungs­nach­
weis verzichtet werden.
Zulässige Querkräfte für stehend angeordnete HEBEL Wandplatten
Sockelauflagerung
Plattendicke
D
mm
Aufstandstiefe
t
mm
Plattenlänge
L
m
Zul. Querkraft
Q
kN/m
150
110
3,00
4,00
5,00
6,00
2,9
3,0
3,1
3,2
175
130
3,00
4,00
5,00
6,00
3,5
3,6
3,7
3,8
150
3,00
4,00
5,00
6,00
4,0
4,1
4,3
4,5
190
3,00
4,00
5,00
6,00
5,1
5,2
5,5
5,7
230
3,00
4,00
5,00
6,00
6,0
6,1
6,4
6,6
D
¾ ü*
t
200
250
* siehe Zul. Z–2.1–10.3 Abschnitt 2.1.5.8
300
S tat i k
4.1.9 Verankerungsmittel
Verankerungsmittel sind lose Halte­teile. Sie
werden in bauseitig vorgegebene Ankerschie­nen
eingehängt oder greifen hinter einen Stahl­­
träger­flansch. Damit werden die Windlasten
aufgenommen, die als Zugkräfte rechtwinklig
zur Wandplat­­ten­ebene wirken. Die Druckkräfte
werden über direkten Kontakt zwischen Wand­
platte und Tragkonstruktion abgeleitet.
Bei Wandplatten zwischen Stützen nimmt das
Verankerungsmittel Winddruck- und /oder
Windsog­lasten auf.
Die von den Verankerungsmitteln und den Wandplatten aufzunehmenden Halterungs­kräfte errechnen sich aus der Windlast und konstruk­
tionsbedingten Zusatzlasten. Weitere Einzel­heiten
hierzu siehe Zulassungsbescheid Z–2.1–38.
HEBEL Wandplatten können mit Veranke­rungs­­
mitteln in Form unterschiedlicher Ver­anke­
rungs­typen an der Trag­konstruk­tion befestigt
werden. Es handelt sich hier um Verankerungen,
deren Eignung durch Versuche nachgewiesen
wurde.
Die Nageltechnik ist eine ein­fache, schnelle und
sichere Methode für die Wandplatten­befestigung.
Des weiteren werden Verankerungsmittel verwendet, deren Tragfähigkeit auf Grund­lage technischer Baubestimmun­gen nachweisbar ist. Unter anderem zählen hierzu alle Schraubverbindungen wie Ankerbolzen mit Unterlegscheibe
und Alu-Deckschienen.
Aufnehmbare Halterungskräfte (Zugkräfte) der Verankerungstypen, deren Eignung durch Versuche
nachgewiesen wurde; lt. Zulassungsbescheid Z–2.1–14.2 (Hahne & Lückel-Ankerbleche)
Verankerungstyp
Mindest­Plattendicke überdeckung
üb/üs
D
mm
mm
Halterungskraft
zul. Z
pro Ankerblech
kN
Festigkeitsklasse
P 4,4
Tragkon­
struktion
erforderl.
Anker­
schienen­­größe
H & L-Ankerbleche, schräg
üb
≥ 150
≥ 200
≥ 200
105/45
145/70
145/70
1,45
1,75
2,25
Beton
28/15 o.38/17
28/15
38/17
≥ 150
≥ 200
≥ 200
105/45
145/70
145/70
1,45
1,75
2,25
Stahl
28/15 o.38/17
28/15
38/17
≥ 150
≥ 150
≥ 200
≥ 200
115/45
115/75
145/45
145/75
Stahl
–
–
–
–
üs
üb
üs
H & L-Haken-Nagellaschen
üb
üs
71
1,85
2,10
2,25
2,40
4
72
S tat i k
Aufnehmbare Halterungskräfte (Zugkräfte) der Verankerungstypen, deren Eignung durch
Versuche nachgewiesen wurde; lt. Zulassung Z–2.1–38 (Bundesverband Porenbeton)
Verankerungstyp
PlattenMindest­dicke überdeckung
D
üb
mm
mm
1 Nagellasche (Mittelverankerung)
üb
Halterungskraft
zul. Z [kN]
Festigkeitsklasse
P 4,4
150
175
200
≥ 250
75
87
87
100
150
175
200
≥ 250
75
87
87
100
3,35
3,90
3,90
5,05
je Nagel­
lasche
(2 Platten­
enden)
2,25
2,80
2,80
3,35
je Nagel­
lasche
(1 Platten­
ende)
150
175
200
250
300
50
62
75
100
125
4,20
5,05
6,15
8,95
11,20
je 0,60 m
(2 Platten­
enden)
150
175
200
250
300
50
62
75
100
125
3,35
4,20
4,75
5,60
6,15
je Ankerschlaufe
(2 Platten­
enden)
150
175
200
250
300
50
62
75
100
125
2,10
2,50
3,05
4,45
5,60
je 0,60 m
(1 Platten­
ende)
138
150
170
200
1,55
1,80
2,20
2,80
je Verankerung
(1 Platten­
ende)
1.1 Nagellasche (Endverankerung)
4
üb
6 Attika-T-Profil1)
üb
∅ Nut
≥ 30 mm
9 Ankerschlaufe
Bemerkung
üb
10 Winkel2) (Verankerung zw. Stützen)
üb D/2
üb D/2
Aufnehmbare Halterungskräfte nach Prüfzeugnis
12 Nagellasche2) (Verankerung zw. Stützen)
D/2
D/2
1)
2)
üb
175
200
250
300
Bei asymmetrischer Anordnung der Nut sind die Halterungskräfte zul. Z nur von der jeweiligen Mindest­überdeckung üb
abhängig. Die erforderliche Plattendicke ergibt sich in diesem Fall aus der Summe der Maße:
Mindestüberdeckung üb + Nutdurchmesser + äußere Mindestüberdeckung (≥ 30 mm).
Aufnehmbare Halterungskraft in beiden Richtungen (Zug und Druck) ansetzbar.
S tat i k
73
Aufnehmbare Halterungskräfte (Zugkräfte) der Verankerungstypen, deren Eignung durch
Versuche nachgewiesen wurde; lt. Zulassungsbescheid Z–2.1–14.1 (KREMO-Ankerbleche)
Mindest­Plattendicke überdeckung
üb/üs
D
mm
mm
Verankerungstyp
KREMO-Ankerbleche,
schräg
üb
150
≥ 175
≥ 175
100/40
140/60
140/60
Trag­
Halterungskraft
konstruktion
zul. Z
pro Ankerblech
kN
Festigkeitsklasse
P 4,4
1,45
1,75
2,25
Beton
­erforderl.
Anker­
schienen­
größe
28/15 o. 38/17
28/15
38/17
4
üs
üb
üs
≥ 150
≥ 200
≥ 200
100/40
140/60
140/60
1,45
1,75
2,25
Stahl
28/15 o. 38/17
28/15
38/17
150
≥ 175
115/45
140/45
2,50
3,50
Beton
28/15 o. 38/17
140/45
3,50
Stahl
28/15 o. 38/17
100/45
135/45
1,85
2,25
Stahl
–
–
üb
üs
KREMO-Ankerbleche,
gerade
üb
üs
üb
≥ 200
üs
KREMOHaken
üb
üs
150
≥ 175
74
S tat i k
Zuglaschen
lt. Zulassungsbescheid Z–2.1–10.3.1
Die aufnehmbaren Halterungskräfte sind mit
0,70 bis 1,15 kN pro Verankerungsmittel in Verbindung mit handelsüblichen Ankerschienen
Profil 28/15 bzw. 38/17 geringer als bei den
­Nagellaschen und Ankerblechen.
Der Anwendungsbereich unter Beachtung der
Zulassungsbestimmungen (z. B. Min­dest­über­
deckung üb und üs) beschränkt sich daher auf
die Wandplattenbefestigung im Gebäudeinneren
oder auf die Halterung von Wandplatten mit geringen Windlasten.
Die nachstehenden Details zeigen einige typische Anwendungsbeispiele.
Verankerung von HEBEL Wandplatten mit Zuglaschen lt. Zulassung Z–2.1–10.3.1
Eckverankerung
Mittelverankerung
4
Zulässige Einzellasten für angeschweißte und einbetonierte nicht rostende Ankerschienen
Werkstoff 1.4571 oder 1.4401
An Stahl geschweißt, Stück 100 mm lg.
3
3
94
94
Einbetoniert B 25:
durchlaufend
in Stücken 100 mm lang
HM 28/15 glatt
3,30 kN
HTA 28/15–Q
3,00 kN*
3,50 kN*
HM 38/17 glatt
5,00 kN
HTA 38/17–Q
4,50 kN*
7,00 kN*
Abstand der Krafteinleitung ≥ 25 mm vom Ankerschienenende
Im Innenwandbereich sind verzinkte Ankerschienen ausreichend.
* nach Zulassung Z–21.4–34 Halfen
S tat i k
4.1.10Haltekonstruktionen
Haltekonstruktionen wie zum Beispiel Stüt­zen­­
verlängerungen im Attikabereich, Ankerplatten
und Auflagerkonsolen werden nach den technischen Baubestim­mungen bemessen und ausgeführt, z. B. nach DIN 1045 oder DIN 18 800-1.
Dies gilt auch für den Korrosionsschutz.
Die Haltekonstruktionen gelten als zur Trag­kon­
struktion gehörend, das heißt, sie sind fest mit
ihr verbunden (z. B. einbetoniert oder angeschweißt).
Die Stahlteildicke beträgt 6 mm oder mehr.
Haltekonstruktionen können auch direkt zur
Windlastabtragung der HEBEL Wandplatten
­genutzt werden. Hier stehen im wesentlichen
der Verankerungstyp 6 Attika-T-Profil“ und
”
Veran­ke­rungstyp 10 Winkel angeschraubt“
”
(s. S. 72) zur Verfügung.
Die Tragfähigkeit dieser Verankerungstypen ist
im Zulassungsbescheid Z–2.1–10.3 benannt.
Die Weiterleitung der Windkräfte in die Trag­
konstruktion ist nachzuweisen.
Konsolen aus Flachstahl
Zul. Auflast auf Auflager- bzw. Abfangkonsolen bei vorgegebenen Konsolabmessungen
zulässige Auflast [kN]
Konsolplatte
l×a×s
mm
mm
Festigkeitsklasse/Rohdichteklasse
P 4,4 - 0,55
150
400 × 100 × 10
26,59
175
400 × 130 × 12
33,83
200
400 × 130 × 12
33,83
250
400 × 180 × 15
51,14
300
400 × 220 × 15
55,49
a/4
s
a
3/4 a
Plattendicke
25
50
150
50
50
50
25
l = 400
Ausnehmungen für Konsolen sind zu fräsen.
Beispiel für Auflagerkonsole aus Flachstahl.
Tragfähigkeit von Konsolen aus Flachstahl
Plattendicke [mm]
Konsolplatte
zul. Konsollast [kN]
Eigengewicht [kN/m ]
2
75
200
250
300
400 x 130 x 12
400 x 180 x 15
400 x 220 x 15
33,83
51,14
55,49
1,34
1,68
2,01
4
76
S tat i k
a/4
b
a
Konsolen aus Winkelstahl
Auflasttabellen für Auflager- bzw. Abfang­kon­
so­len bei vorgegebener Konsolabmes­sung. Die
Flanschbreite der Stahlstütze ist für die max. zulässige ­Auflast von wesentlicher B
­ edeutung. Die
nachfolgenden Tabellen gelten für die Flansch­
breiten 100 mm/160 mm/260 mm/300 mm.
s
4
25
50
50
150
50
50
25
l = 400
Ausnehmungen für Konsolen sind zu fräsen.
a/4
a
b
s
Beispiel für Auflagerkonsole aus Winkelstahl.
25
50
50
150
50
50
25
l = 400
Ausnehmungen für Konsolen sind zu fräsen.
Beispiel für Abfangkonsole aus Winkelstahl.
S tat i k
77
Tragfähigkeit von Konsolen aus Winkelstahl, Plattendicke 200 mm, Konsoltyp: Auflagerwinkel
L 130 x 65 x 12
Winkel [mm]
300
260
160
100
zul. Konsollast [kN]
38,07
26,91
25,80
18,30
Eigengewicht [kN/m2]
1,34
1,34
1,34
1,34
Stützenflanschbreite [mm]
Tragfähigkeit von Konsolen aus Winkelstahl, Plattendicke 200 mm, Konsoltyp: Abfangwinkel
Winkel [mm]
L 130 x 65 x 12
Stützenflanschbreite [mm]
300
260
160
100
zul. Konsollast [kN]
44,54
42,35
28,50
20,20
Eigengewicht [kN/m2]
1,34
1,34
1,34
1,34
Tragfähigkeit von Konsolen aus Winkelstahl, Plattendicke 250 mm, Konsoltyp: Auflagerwinkel
Winkel [mm]
L 180 x 16
Stützenflanschbreite [mm]
zul. Konsollast [kN]
Eigengewicht [kN/m ]
2
300
260
160
100
49,50
44,35
30,80
22,70
1,68
1,68
1,68
1,68
Tragfähigkeit von Konsolen aus Winkelstahl, Plattendicke 250 mm, Konsoltyp: Abfangwinkel
L 180 x 16
Winkel [mm]
Stützenflanschbreite [mm]
300
260
160
100
zul. Konsollast [kN]
61,68
60,50
42,00
31,00
Eigengewicht [kN/m2]
1,68
1,68
1,68
1,68
Tragfähigkeit von Konsolen aus Winkelstahl, Plattendicke 300 mm, Konsoltyp: Auflagerwinkel
Winkel [mm]
L 250 x 20
Stützenflanschbreite [mm]
300
260
160
100
zul. Konsollast [kN]
56,10
50,50
35,00
26,50
Eigengewicht [kN/m2]
2,01
2,01
2,01
2,01
Tragfähigkeit von Konsolen aus Winkelstahl, Plattendicke 300 mm, Konsoltyp: Abfangwinkel
L 250 x 20
Winkel [mm]
Stützenflanschbreite [mm]
300
260
160
100
zul. Konsollast [kN]
72,15
64,50
45,45
34,00
2,01
2,01
2,01
2,01
Eigengewicht [kN/m ]
2
4
78
S tat i k
4.1.11Korrosionsschutz für
­Verankerungsmittel und
Haltekonstruktionen
Der Korrosionsschutz soll dauerhaft sein und
der zu erwartenden Beanspruchung genügen.
Das gilt insbesondere für Bauteile, die nach
dem Einbau nicht mehr zugänglich sind. H
­ ierzu
zählen auch die in den Abschnitten 4.1.9 und
4.1.10 beschriebenen Veranke­rungsmittel und
Haltekonstruktionen.
4
Da die Tragsicherheit dieser Bauteile von Be­
deu­tung für die Dauerhaftigkeit des Bau­werks
ist, müssen die Maßnahmen gegen Korrosion so
getroffen werden, dass keine Instandhaltungsarbeiten während der Nutzungsdauer erforderlich werden.
In solchen Fällen wird das gewählte Korro­sions­
schutzsystem Bestandteil des Tragsicherheitsnachweises.
Für die Haltekonstruktion ist eine objekt­bezo­ge­­
ne Korrosionsschutzplanung er­forderlich, abge­­
stimmt auf Nutzung und Nutzungsdauer des
Gebäudes. Die Korro­sionsgefährdung ist abhän­
gig von der atmo­sphärischen Belastung und
dem ­Auftreten von Kondenswasser.
Es ist auch denkbar, auf einen Korrosionsschutz
zu verzichten, wenn durch Dickenzuschläge für
Stahlteile und Schweißnähte eine Korrosionsabtragung, bezogen auf die Nutzungs­dauer, berücksichtigt wird.
Maßnahmen gegen Korrosion können sein:
· eine ausreichend dicke, dichte Beton­deckung
nach DIN 1045, Tabelle 10
· Beschichtungen und/oder Überzüge nach
DIN 55 928
· Feuerverzinkung, auch in Kombination mit
Beschichtungen (Duplex-System)
· Verwendung nichtrostender Stähle
· Dickenzuschläge bei Abmessungen und
Schweißnähten der Haltekonstruktionen.
Für die Verankerungsmittel nach Abschnitt 4.1.9
und für Ankerschienen sollen nicht rostende
Stähle, vorwiegend mit der Werkstoff-Nr. 1.4571,
verwendet werden.
Im Inneren von geschlossenen Gebäuden ist im
allgemeinen die Korrosionsbelastung unbedeutend (keine Tauwasserbildung).
Vor der Wahl eines Korrosionsschutz­systems ist
es wichtig zu wissen, ob im Detailbereich überhaupt Kondenswasser durch Taupunktunterschreitung auftreten kann.
Um die Kondenswasserbildung beurteilen zu
können, müssen die auf beiden Wandseiten
auf­tretenden Klimabedingungen bekannt sein,
und es müssen Kenntnisse zum Wärmebrückenverhalten von Detailpunkten der Konstruktion vorliegen.
S tat i k
79
4.2 HEBEL Brand- und Komplextrennwandplatten
(Komplex­trennwände) geprüft worden. Daraus
re­sultieren Mindestbewehrungsquer­schnit­te in
Abhängigkeit von Plattendicke und Plattenlänge.
Die Bemessung von HEBEL Brand- und Kom­
plex­­trenn­wandplatten erfolgt grundsätzlich
­analog z­ ur Bemessung von ­Normalwandplatten.
Darüber hinaus gilt für die Einstufung von nicht
tragen­den Wänden als Brand­wand die DIN
4102-4 bzw. die für dies­en Anwen­dungsbereich
geltenden allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnisse. Bei Komplextrennwänden gelten die
Vorschriften der Sachversicherer bzw. die für
diesen Verwendungszweck geltenden allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnisse.
Für den Einsatz als Brand- oder Komplextrennwände sind nur Wandplatten in Nut- und F
­ ederAusbildung zugelassen, deren horizontale Lager­
fugen grundsätzlich immer mit Dünnbettmörtel
oder Dispersionsklebemörtel zu verkleben sind.
Die seitliche Betonüberdeckung beträgt für
Brand- und Komplextrenn­wände 30 mm.
Für die Befestigung der Brand- und Komplextrennwände an der Tragkonstruktion sind die jeweiligen im System geprüften Verankerungsteile
einzusetzen. Detaillierte Angaben zur Ausführung können den jeweiligen Konstruktionsdetails auf der Internetseite www.hebel.de unter
der Marke HEBEL im Bereich Downloads entnommen werden.
Die Mindestdicke für Brandwände F90 bis F360
beträgt 175 mm, für Komplextrennwände F180
bis F360 beträgt sie 250 mm. Die Festigkeits-/
Roh­dichteklasse­kombination ist bei beiden
Wandarten grundsätzlich P 4,4-0,55.
Für den Nachweis der Gebrauchstauglichkeit
als Brand- oder Komplextrennwand sind diese
Systeme auf eine zusätzliche Stoßbelastung von
3000 Nm (Brandwände) bzw. 4000 Nm
Produkt-Kenndaten HEBEL Brand- und Komplextrennwandplatten
Festigkeitsklasse
P 4,4
Dimension
Druckfestigkeit im Mittel
5,0
N/mm²
Rohdichteklasse
Rohdichte max.
0,55
550
kg/m³
Wärmeleitfähigkeit λ
0,14
W/(mK)
Rechenwert für Eigenlasten einschl. Bewehrung
nach DIN 1055-1 bzw. Zulassung
6,7
kN/m³
Rechenwerte der Eigenlasten nach Zulassung
Dicke
Festigkeitsklasse - Rohdichteklasse: P4,4-0,55
Rechenwert der Eigenlasten nach DIN 1055-1 bzw. Zulassung: 6,7 kN/m³
mm
Eigenlast [kN/m²]
175
1,17
200
1,34
250
1,68
300
2,01
4
80
S tat i k
4.3 HEBEL Dachplatten
HEBEL Dachplatten sind für Flachdächer und
geneigte Dächer zulässig.
Für HEBEL Dachplatten ist der statische Nachweis in jedem Einzelfall zu erbringen. Die Bemessung von HEBEL Dachplatten e
­ r­folgt nach
den geltenden Zulassungsbescheiden.
Einzelheiten über Rohdichte, mögliche Plattenlängen und -dicken sowie zulässige ­Belastungen
sind den nachfolgenden ­Tabellen zu ­entnehmen
und können zur Dimensionierung der Dach­
platten verwendet werden.
4.3.1 Produkt-Kenndaten
Produkt-Kenndaten HEBEL Dachplatten
P 4,4
Dimension
Druckfestigkeit im Mittel
5,0
N/mm²
Rohdichteklasse
Rohdichte max.
0,55
550
kg/m³
Wärmeleitfähigkeit λ
0,14
W/(mK)
Rechenwert für Eigenlasten einschl. Bewehrung und
­Fugenverguss nach DIN 1055-1 bzw. Zulassung
6,7
kN/m³
Festigkeitsklasse
4
4.3.2 Lastannahmen für
Verkehrslasten
4.3.3 Lastannahmen für
Windbeanspruchung
Verkehrslasten laut Zulassung Z–2.1–4.2.1
(Dachplatten mit Nut-Feder-Verbindung im
­Bereich der Plat­ten­längsfugen)
HEBEL Dachplatten der Festigkeitsklasse P 4,4
mit Nut-­Feder-Verbindung im Bereich der Plattenlängsfugen dürfen keine Verkehrslasten aufnehmen, jedoch Schnee- und Wind­lasten sowie
Einzel-Verkehrslasten bis zu 1 kN.
Windlasten sind in DIN 1055-4: 2005-07 geregelt. Die Windlast eines Bauwerkes ist von seiner Gestalt abhängig. Sie setzt sich aus Druckund Sogwirkung zusammen.
Verkehrslasten laut Zulassung Z–2.1–4.2
(Dachplatten mit Vermörtelung im Bereich der
Platten­längsfugen)
HEBEL Dachplatten der Festigkeitsklasse P 4,4
dürfen neben Wind- und Schnee­las­ten auch
Verkehrslasten bis max. 3,5 kN/m² aufnehmen.
Die Verkehrslast ist die veränderliche oder bewegliche Belastung eines Bauteils (z. B. durch
Personen).
Wird ein konstruktiv bewehrter Überbeton aufgebracht (mind. 40 mm dick), dürfen auch Ver­
kehrslasten bis 5 kN/m² aufgenommen werden.
Der Überbeton darf bei der Ermittlung der Dach­
plat­ten-Tragfähigkeit nicht berücksichtigt werden.
Windlasten bei Flachdächern
Flachdächer im Sinne der Norm sind Dächer
mit einer Dachneigung von weniger als 5°.
Das Dach ist entsprechend der folgenden Abbildung in Bereiche zu unterteilen, aus denen sich
die Außendruckbeiwerte ergeben. Für sehr flache Baukörper mit h/d < 0,1 darf der Bereich F
entfallen.
S tat i k
81
d
F
e/4
mit Attika
H
G
Wind
hp
h
I
b
F
e/4
e/10
e/2
e = b oder 2 h, der kleinere Wert ist maßgebend
b: Abmessung quer zur Anströmrichtung
4
Einteilung der Dachflächen bei Flachdächern.
Außendruckbeiwerte für Flachdächer
Bereich
F
G
H
I
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
Scharfkantiger Traufbereich
–1,8
–2,5
–1,2
–2,0
–0,7
–1,2
+0,2
–0,6
mit Attika
hp/h = 0,025
–1,6
–2,2
–1,1
–1,8
–0,7
–1,2
+0,2
–0,6
hp/h = 0,05
–1,4
–2,0
–0,9
–1,6
–0,7
–1,2
+0,2
–0,6
hp/h = 0,10
–1,2
–1,8
–0,8
–1,4
–0,7
–1,2
+0,2
–0,6
Bei Flachdächern mit Attika darf für Zwischenwerte hp/h und r/h linear interpoliert werden.
cpe,10
cpe,1
Windlasten bei Pultdächern
Bei Pultdächern sind drei Anströmrichtungen zu
untersuchen, anhand derer die Außendruckbeiwerte ermittelt werden:
q = 0°: Anströmung auf niedrige Traufe;
q = 180°: Anströmung auf hohe Traufe;
q = 90°: Anströmung parallel zu hoher und
niedriger Traufe).
Das Dach ist entsprechend der folgenden Abbildung in Bereiche zu unterteilen.
82
S tat i k
Anströmrichtung θ = 0°
Anströmrichtung θ = 180°
Wind
θ = 0°
Wind
θ = 180°
hohe
Traufe
hohe
Traufe
α
niedrige
Traufe
α
h
h
Anströmrichtung θ = 0° und θ = 180°
4
Anströmrichtung θ = 90°
F
e/4
Wind
e/4
G
H
b
Wind
F
e/4
niedrige
Traufe
G
e/4
hohe Traufe
Fhoch
H
I
Ftief
niedrige Traufe
e/10
e/10
b
e/2
e = b oder 2 h, der kleinere Wert ist maßgebend
b: Abmessung quer zur Anströmrichtung
Einteilung der Dachflächen bei Pultdächern.
Außendruckbeiwerte für Pultdächer
Anströmrichtung θ = 0° 2)
Neigungs­
winkel a 1)
Anströmrichtung θ = 180°
Bereich
cpe,10
F
cpe,1
cpe,10
G
Bereich
cpe,1
cpe,10
H
cpe,1
cpe,10
F
cpe,1
cpe,10
G
cpe,1
cpe,10
H
cpe,1
5°
–1,7
–2,5
–1,2
–2,0
–0,6
+0,2
–1,2
–2,3
–2,5
–1,3
–2,0
–0,8
–1,2
10°
–1,3
–2,2
–1,0
–1,7
–0,4
+0,2
–0,7
–2,4
–2,6
–1,3
–2,0
–0,8
–1,2
15°
–0,9
–2,0
–0,8
–1,5
–2,5
–2,8
–1,3
–2,0
–0,8
–1,2
30°
–1,1
–2,3
–0,8
–1,5
45°
+0,7
+0,7
–1,0
–1,0
+0,6
–0,6
–1,3
–0,5
–0,7
60°
+0,7
+0,7
–0,7
–0,7
+0,7
–0,5
–1,0
–0,5
–0,5
75°
+0,8
+0,8
–0,5
–0,5
+0,8
–0,5
–1,0
–0,5
–0,5
+0,2
–0,5
–1,5
+0,7
+0,2
–0,5
–1,5
+0,7
–0,3
+0,2
–0,2
+0,4
–0,8
S tat i k
83
Außendruckbeiwerte für Pultdächer
Anströmrichtung θ = 90°
Neigungs­
winkel a 1)
1)
2)
cpe,10
Fhoch
cpe,1
cpe,10
Ftief
cpe,1
Bereich
G
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
H
I
cpe,10
cpe,1
5°
–2,1
–2,6
–2,1
–2,4
–1,8
–2,0
–1,6
–1,2
–0,6/+0,2
10°
–2,2
–2,7
–1,8
–2,4
–1,8
–2,2
–0,7
–1,2
–0,6/+0,2
15°
–2,4
–2,9
–1,6
–2,4
–1,9
–2,5
–0,8
–1,2
–0,7
–1,2
30°
–2,1
–2,9
–1,3
–2,0
–1,5
–2,0
–1,0
–1,3
–0,8
–1,2
45°
–1,5
–2,4
–1,3
–2,0
–1,4
–2,0
–1,0
–1,3
–0,9
–1,2
60°
–1,2
–2,0
–1,2
–2,0
–1,2
–2,0
–1,0
–1,3
–0,7
–1,2
75°
–1,2
–2,0
–1,2
–2,0
–1,2
–2,0
–1,0
–1,3
–0,5
Zwischenwerte dürfen linear interpoliert werden, sofern nicht das Vorzeichen der Druckbeiwerte wechselt.
Für die Anströmrichtung θ = 0° und bei Neigungswinkeln 15° ≤ a ≤ 30° ändert sich der Druck schnell zwischen positiven und
negativen Werten, daher werden sowohl der positive als auch der negative Wert angegeben.
Sattel- und Trogdächer
Satteldach
Trogdach
Luvseite
Wind
θ = 0°
Leeseite
α
Wind
θ = 0°
α
α>0
Luvseite
h
Leeseite
α
α
α>0
h
Anströmrichtung θ = 0°
Wind
θ = 0°
e/4
F
G
e/4
H
First oder Kehle
e/4
Anströmrichtung θ = 90°
H
I
G
J
I
b
Wind
First oder Kehle
θ = 90°
G
H
F
e/10
F
e/4
e/10
I
F
e/10
e/2
e = b oder 2 h, der kleinere Wert ist maßgebend
b: Abmessung quer zur Anströmrichtung
Bezugshöhe: ze = h
Einteilung der Dachflächen bei Sattel- und Trogdächern.
b
4
84
S tat i k
Außendruckbeiwerte für Sattel- und Trogdächer
Anströmrichtung θ = 0° 2)
Neigungs­
winkel a 1)
4
F
Bereich
H
cpe,10
cpe,1
G
cpe,10
cpe,1
cpe,10
–0,6
cpe,1
cpe,10
cpe,1
–0,7
–1,0
–1,5
–0,8
–0,6
–0,8
–1,4
–1,2
–0,5
–0,7
–1,2
–0,8
–1,2
–0,6/+0,2
–0,6/+0,2
–0,6
–1,2
–0,6/+0,2
–0,6/+0,2
–45°
–30°
–1,1
–2,0
–0,8
–1,5
–15°
–2,5
–2,8
–1,3
–2,0
–0,9
–  5°
–2,3
–2,5
–1,2
–2,0
  5°
–1,7
–2,5
–1,2
–2,0
  10°
–1,3
–2,2
–1,0
–1,7
–0,4
–0,9
–2,0
–0,8
–1,5
–0,3
+0,2
J
cpe,1
–0,8
–0,6
  15°
I
cpe,10
+0,2
+0,2
–0,5/+0,2
–0,8
+0,2
–0,4
–1,0
–1,5
+0,7
+0,7
–0,2
+0,4
–0,4
–0,5
  45°
+0,7
+0,7
+0,6
–0,4
–0,5
  60°
+0,7
+0,7
+0,7
–0,4
–0,5
  75°
+0,8
+0,8
+0,8
–0,4
–0,5
–0,5
  30°
–1,5
–0,5
–1,5
Anströmrichtung θ = 90°
Neigungs­
winkel a 1)
2)
F
G
H
I
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
–45°
–1,4
–2,0
–1,2
–2,0
–1,0
–1,3
–0,9
–1,2
–30°
–1,5
–2,1
–1,2
–2,0
–1,0
–1,3
–0,9
–1,2
–15°
–1,9
–2,5
–1,2
–2,0
–0,8
–1,2
–0,8
–1,2
–5°
–1,8
–2,5
–1,2
–2,0
–0,7
–1,2
–0,6
–1,2
  5°
–1,6
–2,2
–1,3
–2,0
–0,7
–1,2
–0,6/+0,2
10°
–1,4
–2,1
–1,3
–2,0
–0,6
–1,2
–0,6/+0,2
15°
–1,3
–2,0
–1,3
–2,0
–0,6
–1,2
–0,5
30°
–1,1
–1,5
–1,4
–2,0
–0,8
–1,2
–0,5
45°
–1,1
–1,5
–1,4
–2,0
–0,9
–1,2
–0,5
–1,1
–1,5
–1,2
–2,0
–0,8
–1,0
–0,5
60°, 75°
1)
Bereich
Zwischenwerte dürfen linear interpoliert werden, sofern nicht das Vorzeichen der Druckbeiwerte wechselt.
Für die Anströmrichtung θ = 0° und bei Neigungswinkeln 15° ≤ a ≤ 30° ändert sich der Druck schnell zwischen positiven und
negativen Werten, daher werden sowohl der positive als auch der negative Wert angegeben.
S tat i k
85
4.3.4 Lastannahmen für
Schneebelastung
Es werden fünf Schneelastzonen unterschieden,
die Intensität der Schneelasten nimmt von Zone
1 bis Zone 3 zu. In jeder Zone ist ein Mindestwert (Sockelbetrag) anzusetzen. Die charakteristischen Werte der Schneelasten in den Zonen
1a und 2a ergeben sich durch Erhöhung der jeweiligen Werte der Zonen 1 und 2 um 25 %.
Schneelastannahmen für Bauten und Bauteile
sind in DIN 1055-5: 2005-07 geregelt.
Schneelasten
Die charakteristischen Werte der Schneelast sk
auf dem Boden hängen von der regionalen
Schneelastzone und der Geländehöhe über dem
Meeresniveau ab.
4
3
Kiel
Rostock
Schwerin
2
Berlin
Osnabrück
Hannover
3
1
Dortmund
Düsseldorf
Leipzig
Kassel
2a
Köln
Erfurt
Plauen
2a
3
Frankfurt
Bayreuth
1
Nürnberg
Saarbrücken
Zone 1
Stuttgart
2a
Zone 2
Zone 2a
1a
München
1
Freiburg
Zone 3
Charakteristische Werte der Schneelast auf dem Boden.
3
3
Marburg
Bonn
Zone 1a
Frankfurt
Magdeburg
Lindau
3
Dresden
86
S tat i k
Zone
Charakteristischer Wert der
Schneelast auf dem Boden [kN/m2]
2
1
sk = 0,19 + 0,91 ⋅
A + 140
≥ 0,65
760
1a
sk = 1,25 ⋅ 0,19 + 0,91⋅
2
sk = 0,25 + 1,91 ⋅
2a
sk = 1,25 ⋅ 0,25 + 1,91⋅
A + 140
760
Schneelast auf Dächern
Die Schneelast si auf dem Dach wird in Abhängigkeit von der Dachform und der charakteristischen Schneelast sk auf dem Boden nach folgender Gleichung ermittelt:
si = µi ⋅ sk
2
≥ 0,81
µi = Formbeiwert der Schneelast in Abhängigkeit von Dachform und Dachneigung
sk = charakteristischer Wert der Schneelast auf dem Boden
2
3
1)
A + 140
760
Die Schneelast wirkt lotrecht und bezieht sich
auf die waagrechte Projektion der Dachfläche.
2
≥ 1,06
2
sk = 0,31 + 2,91 ⋅
A + 140
≥ 1,10
760
A = Geländehöhe über dem Meeresniveau in m
1)
In Zone 3 können sich für bestimmte Lagen (z.B. Oberharz,
Hoch­lagen des Fichtelgebirges, Reit im Winkl, Obernach/
Walchensee) höhere Werte als nach Gleichung 3 ergeben. Informationen über die Schneelast in diesen Lagen sind bei
den örtlich zuständigen Stellen einzuholen.
Die Formbeiwerte µi gelten für ausreichend gedämmte Bauteile (U < 1 W/(m2K)) mit üblicher
Dacheindeckung und sind abhängig von Dachform sowie Dachneigung. Sie ergeben sich aus
der folgenden Tabelle.
Es wird davon ausgegangen, dass der Schnee
ungehindert vom Dach abrutschen kann. Wird
das Abrutschen durch Schneefanggitter, Brüstungen o. Ä. behindert, ist der Formbeiwert
mindestens mit µ = 0,8 anzusetzen.
Formbeiwerte µi der Schneelast für flache und geneigte Dächer
Formbeiwert
Dachneigung a
0° ≤ α ≤ 30°
30° < α ≤ 60°
α > 60°
µ1
0,8
0,8 ⋅ (60° – α)/30°
0
µ2
0,8 + 0,8 ⋅ α/30°
1,6
1,6
Formbeiwert µ
4
A + 140
≥ 0,85
760
µ2
1,6
Flach- und Pultdächer
Bei Flach- und Pultdächern ist als Lastbild eine
gleichmäßig verteilte Volllast zu berücksichtigen.
1,2
µ1 ⋅ sk
0,8
µ1
α
0,4
0
0°
15°
30°
45°
60°
Dachneigung α
Formbeiwerte der Schneelast für flache und geneigte Dächer.
Lastbild der Schneelast für Flach- und Pultdächer.
a)
b)
c)
S tat i k
Satteldächer
Für Satteldächer sind drei Lastbilder zu untersuchen, von denen das ungünstigste zu berück⋅ sk
1
sichtigen ist. Ohne Windeinwirkungµstellt
sich
die Schneeverteilung a) ein, b) und c) berücksichtigen Verwehungs- und
α Abtaueinflüsse, die
nur maßgebend sind, wenn das Tragwerk bei
ungleich verteilten Lasten empfindlich reagiert
(z.B. Sparren- und Kehlbalkendächer).
Aneinander gereihte Sattel- und Sheddächer
Bei aneinander gereihten Sattel- und Sheddächern sind folgende Lastbilder zu berücksichtigen:
µ1⋅(α1)⋅sk
h
µ1⋅(α)⋅sk
α1
µ1 (α2)⋅sk
b) 0,5⋅µ1 (α1)⋅sk
µ1 (α2)⋅sk
c) µ1 (α1)⋅sk
0,5⋅µ1 (α2)⋅sk
α1
α2
α1
4
µ2⋅(α)⋅sk
µ1⋅(α)⋅sk
α1
α2
Lastbild der Schneelast für Satteldächer.
µ2⋅(α)⋅sk
αα21
a) µ1 (α1)⋅sk
µ1⋅(α)⋅sk
α1
µ1⋅(α2)⋅sk
α2
Lastbild der Schneelast für gereihte Satteldächer – Verwehungslastfall.
Für die Innenfelder ist der mittlere Dachneigungswinkel α anzusetzen:
α
Formbeiwert µ2 auf folgenden Wert begrenzt
werden:
g⋅h
max µ2 = + µ1
sk
= 0,5 ⋅ (a1 + a2)
a1, a2 = Dachneigungswinkel
Formbeiwerte µ1 und µ2 sind in Tabelle 1 der
DIN 1055-5: 2005-07 angegeben. Dabei darf der
h
γ = Wichte des Schnees (γ = 2 kN/m3)
h = Höhenlage des Firstes über der Traufe in m
sk = charakteristische Schneelast in kN/m2 µ1⋅(α)⋅sk
µ2⋅(α)⋅sk
µ1⋅(α)⋅sk
α α1
µ1⋅(α)⋅sk
α
87
α1
µ2⋅(α)⋅sk
α
Lastbilder der Schneelast für Sheddächer (aneinandergereihte Pultdächer) – Verwehungslastfall.
µ1⋅(α2)⋅sk
88
S tat i k
Höhensprünge an Dächern
Häufig kommt es auf Dächern unterhalb des
Höhensprunges durch Anwehen oder Abrutschen des Schnees vom höher liegenden Dach
zu einer Anhäufung von Schnee. Dieser Lastfall
ist auf dem tiefer liegenden Dach ab einem Höhensprung von 0,5 m zu berücksichtigen.
{
≥ 0,8
≤ 4,0
µS⋅sk
µ1⋅sk
– bei a ≤ 15°: µS = 0
ls
4
α
α1
µ
4 = µW + µS
Formbeiwert µS der abrutschenden Schneelast:
µW⋅sk
µ4⋅sk
Schneelast
Formbeiwerte:
µ1 = 0,8 (das tiefer liegende Dach wird als flach
angenommen)
h ≥ 0,5m
– bei a > 15° µS ergibt sich aus einer Zusatzlast, für die 50 % der resultierenden Schneelast auf der anschließenden Dachseite des höher liegenden Daches angesetzt wird.
Diese Zusatzlast ist dreieckförmig
auf die Länge ls zu verteilen.
µW Formbeiwert der Schneelast aus Verwehung:
b1
b2
Lastbild und Formbeiwerte der Schneelast an Höhensprüngen
Länge des Verwehungskeils ls:
ls = 2 ⋅ h
{
≥5m
≤ 15 m
Ist die Länge b2 des unteren Daches kürzer als
die Länge des Verwehungkeils ls, sind die Lastordinaten am Dachrand abzuschneiden.
µW =
b1 + b2
g⋅h
≤
– µS
2h
sk
γ = Wichte des Schnees (γ = 2 kN/m3)
h = Höhenlage des Dachsprungs in m
sk =charakteristischer Wert der Schneelast auf dem
Boden in kN/m2
4.3.5 Bewehrung
HEBEL Dachplatten sind mit korrosionsgeschützten, punktgeschweißten Baustahlmatten bewehrt,
hergestellt aus Bewehrungsstäben der Beton­
stahlsorte BSt 500 G gem. DIN 488-1:1988-09. Die
Standard-Betondeckung der Beton­­stahl­matten
beträgt 30 mm und entspricht damit Feuerwiderstandsklasse F90.
S tat i k
89
4.3.6 Maximale Stützweiten
HEBEL Dachplatten P 4,4-0,55, F90 für Flachdächer
Auflast* p [kN/m2]
Plattendicke
Eigenlast
0,95 1,10 1,25 1,50 1,75 2,00 2,25 2,50 2,75 3,00 3,25 3,50 3,75 4,00
mm
max. Stützweiten [m]
kN/m²
150
175
200
4,80 4,80 4,79 4,55 4,34 4,16 4,00 3,86 3,73 3,62 3,51 3,41 3,32 3,24
5,76 5,63 5,52 5,31 5,09 4,89 4,71 4,55 4,41 4,28 4,16 4,05 3,94 3,85
6,51 6,28 6,14 5,92 5,72 5,55 5,39 5,21 5,06 4,91 4,78 4,66 4,54 4,44
1,00
1,17
1,34
250
7,41 7,39 7,24 7,01 6,80 6,62 6,46 6,31 6,17 6,05 5,93 5,82 5,69 5,56
1,68
300
7,41 7,41 7,41 7,41 7,41 7,41 7,37 7,17 6,99 6,81 6,65 6,51 6,37 6,24
2,01
* Auflast p = Gesamtbelastung der Dachplatten abzüglich Eigenlast
4.3.7 Auskragungen
Die Herstellung von Auskragungen mit HEBEL
Dachplatten ist möglich. Die Dachplatten werden
dazu unter Zugrunde­legung der auftretenden
Belastungen bewehrt.
Kragplatten müssen auf ihrer Unterstützung so
befestigt werden, dass sie durch auf­tre­tende
Winddruck- und Sogkräfte nicht ab­ge­hoben
werden können. Die maximale Kragarmlänge
nach Zulassung beträgt 1,5 m.
4.3.8 Aussparungen und Auswechselungen bei HEBEL Dachplatten
An HEBEL Dachplatten dürfen keine Stemm­
arbeiten vorgenommen werden. Das Fräsen,
­Sägen oder Bohren eines einzelnen Durchbruchs mit einem Durchmesser ≤ 150 mm je
Platte ist zulässig, wenn der Plattenquer­schnitt
dadurch nicht um mehr als 25 % vermindert
wird. Der verbleibende Querschnitt ist gesondert
nachzuweisen. Aussparungen sollten deshalb
möglichst schon bei der Planung festgelegt
werden.
Für größere Dachöffnungen werden Stahl­
auswechselungen oder Stahlrahmen verwendet.
4
90
S tat i k
4.3.9 Dachscheiben
HEBEL Dachplatten bis zu einer Länge von 6,50 m
können durch konstruk­tive Maßnahmen bei der
Bauausführung und bei der Montage derart zu
Dachscheiben zusam­men­gefasst werden, dass
sie auf Gebäude wirkende Horizontalkräfte, z. B.
infolge Wind, aufnehmen können.
Dachscheiben aus HEBEL Dachplatten dürfen
auch zur Kippaussteifung von Unter­­zügen oder
Pfetten herangezogen werden. Die erforderlichen
Maßnahmen hierzu sind durch Zeichnungen
eindeutig und übersichtlich darzustellen.
4
Es werden zwei Dachscheibentypen unter­
schieden:
Scheibentyp I:
Scheibentyp II:
Anordnung der HEBEL Dachplatten parallel zur Scheiben­
spannrichtung.
Anordnung der HEBEL
­Dach­platten rechtwinklig zur
Scheibenspannrichtung.
Scheibenstützweite ≤ 35 m
Scheibenhöhe
≤ 0,5 Scheibenstützweite ≥ 0,2 Scheibenstützweite
≥ Länge der Einzelplatte
Die maximal aufnehmbare Last in Scheiben­­ebene
darf 5 kN/m nicht übersteigen.
Der Anteil der in die Scheiben eingeleiteten Lasten aus Kranseitenkräften, Kranbremskräften
oder Stoß- und Schwingbelastungen von Maschinen darf nicht mehr als 25 % der vorstehend genannten Scheibenbe­lastung betragen.
Von den einzelnen Teilen der aus HEBEL Dachplatten zusammengefügten Dachscheibe werden
folgende Funktionen übernommen:
· Die Dachplatten übertragen Druck­kräfte in
Längs- und Querrichtung zu den Scheiben­
auflagern (Druckbogen).
· Die in die Plattenfugen in Scheibenspannrichtung eingelegte Fugenbewehrung übernimmt
die Biegezugkräfte (Zugband).
Bewehrung
Zur Aufnahme der Zugkräfte aus dem Druckbogen-Zugband-System werden die Bewehrungen
– beim Scheibentyp I in den ersten 3 Längsfugen,
beim Scheibentyp II im Ringanker – jeweils in
Scheibenspannrichtung eingelegt.
Weitere Bewehrungseinlagen in den Fugen quer
zur Scheibenspannrichtung dienen dem flächigen Zusammenhalt der Scheibe (Kontinuitäts­
beweh­rung), verbessern den Schubverbund und
dienen als Aufhänge­bewehrung bei Lasteintragung in den gezogenen Scheibenrand (z. B. aus
Windsog).
Der Fugenverguss übernimmt die Aufgabe der
Druck- und Schubkraftübertragung von P
­ latte
zu Platte in Längs- und Querrichtung. Ferner
werden die Kräfte aus der Bewehrung in die angrenzenden Platten geleitet (Verbund).
Bei der Biegebemessung dürfen Dachscheiben
für beide Belastungsrichtungen (Scheibentyp I
und Scheibentyp II) vereinfachend wie Balken im
Zustand II bemessen werden. ­Näherungsweise
darf an Stelle des größten Biegemomentes
max. Mu eine dreiecksförmige Druckspan­nungs­
verteilung angenommen werden.
S tat i k
Scheibentyp I
91
Scheibentyp II
a
H= h
Belastungsrichtung
Giebelwand mit Verankerung
der Bewehrung
a
b
a
H= h
h
H ≤ 0,5 L
Giebelwand mit Ringanker
Biegezugbewehrung
L
b
L
System Achse
ϕS
D(s)
Druckbogen
DA
ϕA
Zugband
s
max Q U
DA
ϕA
ZS
max Q U
ϕ (s) D(s)
ZS
QU (s)
Druckbogen-Zugband-Modell (aus Berichtsheft 5 des Bundesverbandes Porenbeton).
Nähere Einzelheiten der Dach­­scheiben­be­mes­
sung sind der Zulassung Z–2.1–4.2 zu entnehmen.
Im Berichtsheft 5 des Bundesverbandes Porenbeton sind einige Beispiele für Be­rech­nung und
Ausführung von Dachscheiben b
­ e­schrieben.
4
S tat i k
4.3.10Auflager HEBEL Dachplatten
gig. Die Abmessungen bzw. zu beachtenden
Mindest-Auflagentiefen gehen aus nachstehenden Skizzen hervor.
a
a
≥ 20 mm
a
≥ 20 mm
Die Auflagertiefen für HEBEL Dach- und Decken­­
platten sind in Zulassung Z–2.1–4.2 Abschnitt 4.1
festgelegt und von der Tragkonstruktion abhän-
a
a
≥ 20 mm
92
a
4
lw
b
lw
Beton- oder Stahlbetonkonstruktion
lw
b
lw
lw
Stahlkonstruktion
Die Auflagertiefe auf Stahlträger muss
mindestens 50 mm oder 1/80 der
Stützweite l der Platten betragen.
Der größere Wert ist maßgebend.
a
a
≥ 20 mm
≥ 20 mm
a
Plattenstützweite l ≤ 4,00 m: a ≥ 50 mm
l
Plattenstützweite l > 4,00 m: a ≥
80
Die Auflagertiefe auf Holzleimbindern
muss mindestens 50 mm oder 1/80 der
Stützweite l der Platten betragen.
Der größere Wert ist maßgebend.
a
a = Auflagertiefe
lw = Lichte Weite
l = Stützweite
l = lw + 2 × 1/3 a
lw
b
lw
lw
b
lw
Mauerwerk
HEBEL System-Wandelemente
l
a ≥ 70 mm ≥
80
bei Mittelauflager:
Die Auflagertiefe auf Mauerwerk muss
mindestens 70 mm oder 1/80 der Stütz­
weite l der Platten betragen.
Der größere Wert ist maßgebend.
a ≥ 50 mm ≥
l
80
Die Auflagertiefe auf HEBEL SystemWandelemente muss mindestens 50 mm
oder 1/80 der Stützweite l der Platten
betragen.
Der größere Wert ist maßgebend.
bei Endauflager:
Mindestwerte der Auflagertiefen bei HEBEL Dachplatten.
lw
Holzleimbinderkonstruktion
Plattenstützweite l ≤ 4,00 m: a ≥ 50 mm Plattenstützweite l ≤ 4,00 m: a ≥ 50 mm
l
l
Plattenstützweite l > 4,00 m: a ≥
Plattenstützweite l > 4,00 m: a ≥
80
80
Die Auflagertiefe auf Stahlbetonbalken
muss mindestens 50 mm oder 1/80 der
Stütz­weite l der Platten betragen.
Der größere Wert ist maßgebend.
b
a ≥ 70 mm
S tat i k
93
4.4 HEBEL Deckenplatten
Für HEBEL Deckenplatten ist der statische Nach­
weis in jedem Einzelfall zu erbringen.
Die Bemessung der HEBEL Decken­plat­ten erfolgt nach geltenden Zulassungsbe­scheiden.
Einzelheiten über Rohdichte, mögliche Plattenlängen und -dicken sowie zulässige Belastungen
sind den nachfolgenden Tabellen zu entnehmen
und können zur Dimensionierung der Decken
verwendet werden.
Schlankheit
HEBEL Deckenplatten mit Stützweiten bis zum
27-fachen der Nutzhöhe können mit unbelasteten leichten Trennwänden belastet werden.
4.4.1 Produkt-Kenndaten
Produkt-Kenndaten HEBEL Deckenplatten
P 4,4
Dimension
Druckfestigkeit im Mittel
5,0
N/mm²
Rohdichteklasse
Rohdichte max.
0,55
550
kg/m³
Wärmeleitfähigkeit λ
Rechenwert für Eigenlasten einschl. Bewehrung und
Fugenverguss nach DIN 1055-1 bzw. Zulassung
0,14
W/(mK)
6,7
kN/m³
Festigkeitsklasse
4.4.2 Bewehrung
HEBEL Deckenplatten sind mit korrosions­ge­
schützten, punktgeschweißten Beton­stahl­mat­
ten bewehrt, hergestellt aus Bewehrungs­stäben
der Betonstahlsorte BSt 500 G gem. DIN 488-1:
1984-09.
4.4.3 Maximale Stützweiten
HEBEL Deckenplatten P 4,4-0,55; F90 (ohne Trennwände)
Plattendicke
Auflast* p [kN/m2]
2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50 8,00
Eigenlast
mm
max. Stützweiten [m]
kN/m²
200
250
300
5,55 5,21 4,91 4,66 4,44 4,25 4,08 3,93 3,79 3,67 3,56 3,46 3,37
6,62 6,31 6,05 5,82 5,56 5,34 5,14 4,96 4,80 4,65 4,51 4,39 4,28
7,41 7,17 6,81 6,51 6,24 6,00 5,78 5,59 5,42 5,26 5,11 4,98 4,85
1,34
1,68
2,01
* Auflast = Gesamtbelastung der Deckenplatten abzüglich Eigenlast.
Für die Ermittlung der Langzeitdurchbiegung f8 wurde die Verkehrslast mit 0,6 · 1,50 kN/m2 angenommen;
gewählte Durch­biegungsbegrenzung: l/300
4
94
S tat i k
4.4.4 Auflager HEBEL Decken­
platten
4.4.5 Aussparungen und Auswechselungen bei HEBEL Deckenplatten
HEBEL Deckenplatten können auf jede Wandund Tragkonstruktion verlegt werden. Das Auflager muss eben sein. Falls erfor­der­lich, ist das
Auflager mit Zementmörtel auszugleichen. Die
Platten müssen satt aufliegen.
An HEBEL Deckenplatten dürfen keine Stemm­
arbeiten vorgenommen werden. Das Fräsen,
­Sägen oder Bohren eines einzelnen Durchbruchs mit einem Durchmesser ≤ 150 mm je
Platte ist zulässig, wenn der Plattenquer­schnitt
dadurch nicht um mehr als 25 % vermindert
wird. Der verbleibende Querschnitt ist gesondert
nachzuweisen.
Aussparungen sollten deshalb möglichst schon
bei der Planung festgelegt werden.
Die Auflagertiefen für HEBEL De­­ckenplatten
sind in Zulassung Z–2.1–4.1 festgelegt und von
der Tragkonstruktion abhängig. Die Abmessungen gehen aus den Skizzen auf der nächsten
Seite hervor.
4
Für größere Deckenöffnungen werden Stahl­
auswechselungen oder Stahlrahmen verwendet.
lw
b
a
lw
lw
a
a
b
lw
lw
≥ 20 mm
a
≥ 20 mm
a
≥ 20 mm
S tat i k
a
b
lw
Holzleimbinderkonstruktion
Plattenstützweite l ≤ 4,00 m: a ≥ 50 mm
l
Plattenstützweite l > 4,00 m: a ≥
80
Die Auflagertiefe auf Stahlbetonbalken
muss mindestens 50 mm oder 1/80 der
Stützweite l der Platten betragen.
Der größere Wert ist maßgebend.
Plattenstützweite l ≤ 4,00 m: a ≥ 50 mm
l
Plattenstützweite l > 4,00 m: a ≥
80
Die Auflagertiefe auf Stahlträger muss
mindestens 50 mm oder 1/80 der Stütz­
weite l der Platten betragen.
Der größere Wert ist maßgebend.
Plattenstützweite l ≤ 4,00 m: a ≥ 50 mm
l
Plattenstützweite l > 4,00 m: a ≥
80
a
a
≥ 20 mm
Stahlkonstruktion
≥ 20 mm
Beton- oder Stahlbetonkonstruktion
a
Die Auflagertiefe auf Holzleimbindern
muss mindestens 50 mm oder 1/80 der
Stützweite l der Platten betragen.
Der größere Wert ist maßgebend.
a
a = Auflagertiefe
lw = Lichte Weite
l = Stützweite
l = lw + 2 × 1/3 a
lw
b
lw
lw
lw
b
Mauerwerk
HEBEL System-Wandelemente
l
a ≥ 70 mm ≥
80
bei Mittelauflager:
Die Auflagertiefe auf Mauerwerk muss
mindestens 70 mm oder 1/80 der Stütz­
weite l der Platten betragen.
Der größere Wert ist maßgebend.
a ≥ 50 mm ≥
l
80
Die Auflagertiefe auf HEBEL System-­
Wandelemente muss mindestens 50 mm
oder 1/80 der Stützweite l der Platten
betragen.
Der größere Wert ist maßgebend.
bei Endauflager: Mindestwerte der Auflagertiefen bei HEBEL Deckenplatten.
a ≥ 70 mm
95
4
96
S tat i k
4.5 Verformungseigenschaften von HEBEL Porenbeton
Elastizitätsmodul Εb
Die Werte für den Elastizitätsmodul Εb von
HEBEL Porenbeton in der nachfolgenden ­Tabelle
wurden in Abhängig­keit von der Rohdichte nach
der Formel Εb = 5 × (Rohdichte [kg/m³] – 150)
­errechnet, wie in Zulassungen genannt. Die
­Literatur nennt auch andere Möglichkeiten der
Berechnung, die hier aber unberücksichtigt
bleiben.
4
Schwindmaß εf
Das Schwinden ist unabhängig von der Belas­
tung. Es ist im Wesentlichen eine Verkürzung
durch physikalische und chemische Austrocknung.
Infolge der ständig durchgeführten Ma­terial-­
Optimierung liegt das Schwinden von HEBEL
Porenbeton heute unter 0,20 mm/m.
Kriechzahl ϕ
Als Kriechen bezeichnet man den Sachverhalt,
dass sich bei unveränderter Last die kurzzeitig
eingetretene elastische Verkürzung εel im Laufe
der Zeit um die Kriechverkürzung εk vergrößert.
Die Vergrößerung wird durch die Kriechzahl ϕ
angegeben:
ϕ =
εk + εel
εel
Sie beträgt bei Porenbeton ϕ = 1,5.
Relaxation
Die Relaxation beschreibt die zeitabhängige Abnahme der Spannungen unter einer aufgezwungenen Verformung. Bei Porenbeton kann davon
ausgegangen werden, dass eine langsame Zugdehnung bis etwa 0,2 mm/m durch Span­nungsrelaxation (Entspannung) rissfrei aufgenommen
werden kann.
Wärme­dehnungskoeffizient αT
Die thermische Ausdehnung beträgt in einem
Temperaturbereich von 20 bis 100 °C ca.
0,008 mm/(mK), so dass der Wärme­dehnungs­
koeffizient αT mit 8 × 10–6/K festgelegt wurde.
Zwängungen
Aus der starren Verbindung von Baustoffen unterschiedlichen Verformungsver­haltens können
erhebliche Zwängungen infolge von Schwinden,
Kriechen und Temperatur­ände­run­gen entstehen,
die Spannungs­umlage­rungen und Schäden bewirken können.
Das gleiche gilt bei unterschiedlichen Setzun­gen.
Durch konstruktive Maßnahmen (z. B. ausreichende Wärmedämmung, geeignete Baustoffwahl, zwän­gungs­freie Anschlüsse, Fugen usw.)
ist unter Beachtung von Abschnitt 6.3 der DIN
1053-1:1996:11 sicherzustellen, dass die vorgenannten Einwirkungen die Standsicherheit und
Gebrauchsfähigkeit der baulichen Anlage nicht
unzulässig beeinträchtigen.
Verformungskennwerte von Porenbeton
Rohdichteklasse
Rohdichte max.
0,35
350
0,40
400
0,50
500
0,55
550
0,60
600
0,65
650
0,70
700
Elastizitätsmodul Εb
1000
1250
1750
2000
2250
2500
2750 N/mm²
Schwindmaß εf
Wärmedehnungskoeffizient αT
kg/m³
< 0,2
mm/m
8
10–6/K
BauPHYSIK
Bauphysik
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
Wärmeschutz
Energieeinspar­verordnung
Raumklima
Klimabedingter Feuchteschutz
Brandschutz
Schallschutz
97
5
9 8 B AU P H Y S I K
5.1 Wärmeschutz
5
Umweltverträgliches Bauen und niedrige Heizbzw. Unterhaltskosten sind mit dem HEBEL
Bausystem möglich: Die hervorragenden Wär­me­
dämmeigenschaften des Materials Porenbeton
und die rationelle Bauweise machen es zum
ökologischen und ökonomischen Favoriten, der
alle heutigen Anforderungen an den Wärmeschutz
erfüllt und auch der Zukunft gewachsen ist.
5.1.1 Wärmeleitfähigkeit λ
Die Wärmeleitfähigkeit λ [W/(mK)] ist eine spezifische Stoffeigenschaft. Sie gibt die Wärme­
menge in Watt an, welche durch 1 m2 einer 1 m
dicken Schicht eines Stoffes strömt, wenn das
Temperaturgefälle in Rich­­tung des Wärme­
stromes 1 K (Kelvin) beträgt.
Wärmeleitfähigkeit und damit W
­ ärme­dämmung
von Baustoffen sind weitgehend von deren Roh­­­­­­
dichte abhängig. Mit geringerer Rohdichte ver­­­­
mindert sich die Wärmeleit­fähig­keit, die Wär­me­­­­­
dämmung dagegen nimmt zu: Der ­Wärme­schutz
wird besser. Für die üblichen Baustoffe und
Wärmedämmstoffe sind die Rechenwerte der
Wärmeleit­fähig­keit λ in DIN V 4108-4: 2006-07
Tabelle 1 angegeben.
HEBEL Porenbeton hat in allen Rohdichten von
diesen Normwerten abweichende, niedrigere
Wärmeleitfähigkeiten, besitzt also eine bessere
Wärmedämmung. Um dies nachzuweisen, sind
im Rahmen der Eigen- und Fremdüber­wachung
zusätzlich die Wärmeleitfähigkeit und die Absorptionsfeuchte nach DIN 4108-4, Anhang B nachzuweisen.
0,22
0,20
Wärmeleitfähigkeit λ [W/(mK)]
Baulicher Wärmeschutz ist zu einem wichtigen
Teilbereich des Umwelt- und Klimaschutzes geworden. Denn die Verbrennung fos­siler Brennstoffe zur Heizung von Gebäuden ist eine Haupt­
ursache der Emissionen, die an der Entstehung
des Treibhaus­effektes maßgeblich mitwirken.
Deshalb kommt der Reduzierung des Schadstoffausstoßes bei der Gebäude­­heizung eine
wichtige Rolle zu. ­Außerdem werden durch die
Verringerung des Heiz­energieverbrauchs die
immer wertvoller werdenden Energie- und
Brenn­stoff-Ressourcen geschont. Und: Effizienter Wärmeschutz senkt die Heizkosten.
0,18
0,16
0,14
0,13
0,12
0,10
0,09
0,08
350 400 450 500 550 600 650 700 750 800
Rohdichte [kg/m³]
Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit von HEBEL Poren­
beton von der Rohdichte.
Die Wärmeleitfähigkeiten von Porenbeton verschiedener Hersteller können erheblich voneinander abweichen. Um sicherzustellen, dass der
beim Wärmeschutznachweis gerechnete Porenbeton auch wirklich verwendet wird, sollte grund­
sätzlich die ent­sprechende Wärmeleit­fähigkeit
im Leistungs­verzeichnis der Aus­schrei­bungsunterlagen aufgeführt werden.
Verändert sich die Wärmeleitfähigkeit, so muss
sich auch die Wanddicke in annähernd gleichem
Verhältnis verändern, wenn die Wärmedäm­mung
gleich bleiben soll. Das heißt, dass bei doppelt
so hoher Wärmeleitfähigkeit zum Erreichen des
gleichen U-Werts (s. 5.1.5) auch die Wand­dicke
mehr als verdoppelt werden muss.
Bemessungswerte der Wärmeleitfähigkeit λ
für HEBEL Wand-, Dach- und Deckenplatten
Rohdichte Wärmeleit­- Richtwert der ­Wasser­fähigkeit λ
dampf­­diffu­­sions­
W/(mK)
kg/m3
widerstandszahl µ*
550
*
0,14
5 bis 10
lt. DIN 4108-3 ist der für die Tauperiode ungünstigere
µ-Wert anzuwenden, welcher dann auch für die Verdunstungsperiode beizubehalten ist.
BauPHYSIK
5.1.2 Bemessungswert des
Wärme­durchlasswiderstands R
Der Wärmedurchlasswiderstand R [m2K/W] ist
das Maß für die Wärmedämmung eines Bauteils. Er ist der Quotient aus Baustoffdicke zu
Wärmeleitfähigkeit.
R =
d =
λ =
d
λ
99
Bei aus mehreren homogenen Schichten be­­stehen­den Bauteilen werden diese Einzel­wärme­
durch­lass­widerstände R1, R2... zum „Bemessungs­
wert des Wärmedurch­lass­wider­standes“ R
(früher Rges) aufsummiert.
Ri =
d1
λ 1
+
d2
λ2
+
d3
λ3
··· +
dn
λn
[m2K/W]
Dicke der Schicht [m]
Wärmeleitfähigkeit des Materials [W/(mK)]
Rechenbeispiele
Schichten
Wand:Acryl-Außenbeschichtung
HEBEL Wandplatten P 4,4-0,55
Schichtdicke
d
m
Wärmeleitfähigkeit λ
W/(mK)
0,001
0,25
0,70
0,14
Wärmedurchlasswiderstand
Decke: Bodenbelag
Estrich
Dämmschicht
HEBEL Deckenplatten P 4,4-0,55
0,005
0,05
0,05
0,20
Wärmedurchlasswiderstand
Dach: Kiesschicht
Dachhaut
HEBEL Dachplatten P 4,4-0,55
0,05
0,01
0,20
Wärmedurchlasswiderstand
Ri =
Σ
0,001~0
1,78
d =
λ
1,78 m K/W
2
–
1,40
0,035
0,14
Ri =
Σ
d
λ
m2K/W
d =
λ
–
0,036
1,429
1,429
2,89 m2K/W
–
0,17
0,14
–
0,059
1,429
Σ
d =
1,49 m2K/W
λ
Ri =
Wärmedurchlasswiderstand von ruhenden Luftschichten
Dicke der Luftschicht
aufwärts
*
Wärmedurchlasswiderstand
Richtung des Wärmestroms
horizontal*
abwärts
mm
m K/W
m K/W
m2K/W
0
5
7
10
15
25
50
100
300
0,00
0,11
0,13
0,15
0,16
0,16
0,16
0,16
0,16
0,00
0,11
0,13
0,15
0,17
0,18
0,18
0,18
0,18
0,00
0,11
0,13
0,15
0,17
0,19
0,21
0,22
0,23
2
2
Horizontal heißt, dass die Abweichung von der Horizontalen nicht mehr als ± 30° beträgt.
5
1 0 0 B AU P H Y S I K
Ruhende Luftschichten tragen ebenso zur Wär­me­
dämmung bei. Der Wärmedurchlasswider­stand
dieser Luftschichten ist einerseits abhängig
von ihrer Dicke, andererseits von der Richtung
des Wärmestroms. Sie gelten dann als ruhend,
wenn für ihre Öffnung zur Außen­umge­bung
­folgende Vorgaben eingehalten sind:
außen, jeweils in [m2K/W]. Die Größe des Wär­me­
stroms ist von der Richtung wie folgt abhängig:
Wärmeübergangswiderstand
Richtung des Wärmestroms
aufwärts
horizontal
abwärts
m K/W
m K/W
m2K/W
0,10
0,04
0,13
0,04
0,17
0,04
2
· kein Luftstrom durch die Schicht möglich
RSi
RSe
· 500 mm² je m Länge für vertikale Luftschichten
· 500 mm² je m² Oberfläche für horizontale
Luftschichten
5
Für „schwach belüftete“ Luftschichten ist die
Hälfte des Wertes der Tabelle anzusetzen, allerdings bis zu einer Obergrenze von 0,15 m2K/W.
Eine Luftschicht gilt als „schwach belüftet“,
wenn für Ihre Öffnung gilt:
· über 500 mm2 bis 1500 mm2 je m Länge für vertikale Luftschichten
· über 500 mm2 bis 1500 mm2 je m2 Oberfläche
für horizontale Luftschichten
Eine Luftschicht gilt als so „stark belüftet“, dass
sie nicht mehr zur Wärmedämmung beiträgt,
weshalb der Wärmedurchlasswider­stand durch
den Wärmeübergangswiderstand ersetzt wird,
ab einer Lüftungsöffnungsgröße von:
· über 1500 mm2 je m Länge für vertikale Luftschichten
· über 1500 mm2 je m2 Oberfläche für horizontale
Luftschichten
5.1.3 Wärmeübergangswiderstand
nach DIN EN ISO 6946
Die Wärmeübergangswiderstände innen und
außen sind nach DIN EN ISO 6946 ebenfalls ab­
hängig von der Richtung des Wärmestroms, der
durch Konvektion verursacht wird. Als „horizontal“ gilt die Richtung des Wärmestroms bei
Außenwänden, aufwärts bei Dächern.
Dabei ist RSi der Wärmeübergangswiderstand
innen und RSe der Wärmeübergangswiderstand
2
5.1.4 Wärmedurchgangs­
widerstand RT
Dem unter 5.1.2 errechneten Wärmedurch­lass­­
widerstand werden zur Errechnung des Wärmedurchgangswiderstandes RT dann die Wär­me­
übergangswiderstände zwischen Bauteil und
Umgebungsluft (RSi und RSe) hinzuaddiert.
Für thermisch homogene Schichten gilt dann:
RT = RSi + R1 + R2 +R3 +.. + RSe
RT
=W
ärmedurchgangswiderstand [m2K/W]
(früher Rges-Wert)
ärmeübergangswiderstände innen und außen
RSi, RSe = W
[m2K/W], (früher 1/αi und 1/αa)
5.1.5 Wärmedurchgangskoeffizient U
Der Wärmedurchgangskoeffizient U, auch
U-Wert genannt, dient der Beurteilung des
Transmissionswärmeverlustes durch Bauteile,
Bauteilkombinationen oder durch die gesamte
Gebäude­­umfassungsfläche. Er gibt in W/(m2K)
die Wärmemenge an, die durch 1
­ ­­m2 eines Bau­
teils bestimmter Dicke abfließt, wenn der Tem­
peraturunterschied der Luft zwischen Raumluft
und Außenluft bzw. Erdreich 1 K beträgt.
U-Wert homogener Wände lt. DIN EN ISO 6946
Der U-Wert wird berechnet, indem man den
Kehrwert des Wärmedurchgangswiderstandes
bildet.
U =
1
RT
[W/(m2K)]
BauPHYSIK
Rechenbeispiel: Außenwand
Wand aus:
gem Mauerwerk verwendet werden, eine Korrektur ∆Uf durchgeführt werden:
∆Uf = α · λf · nf · Af
· Acryl-Außenbeschichtung
α
λf
nf
Af
· HEBEL Wandplatten P 4,4-0,55
=
Koeffizient nach EN ISO 6946 Tab. D2
=
Wärmeleitfähigkeit des Befestigungsmittels
= Anzahl der Befestigungsteile je m²
=
Querschnittsfläche eines Befestigungsteils in m²
a) Wärmedurchlasswiderstand R (s. 5.1.2):
R = 1,79 m2K/W
Die Norm kennt als Koeffizient α
b) Wärmeübergangswiderstände nach
EN ISO 6946 Tabelle 1 (s. 5.1.3):
α=5
α = 6
innen
RSi = 0,13 m2K/W
außen
RSe = 0,04 m2K/W
RT = 0,13 + 1,78 + 0,04 = 1,95 m2K/W
für Dachbefestigungen
Mauerwerksanker bei zweischaligem Mauer­werk
Für zweischaliges Mauerwerk errechnet sich
ein ∆Uf von 0,0045 W/(m²K).
1
U =
= 0,51 W/(m2K)
1,95
Da für Nagelverankerungen von HEBEL Wandplatten keine Berechnungskoeffizienten α vor­
liegen, werden ersatzweise die von zweischa­
ligem Mauerwerk herangezogen.
Korrekturwert für mechanische
­Befestigungsteile
Nach EN ISO 6946 Anhang D3 muss für me­chanische Befestigungen wie sie z. B. bei zwei­­schali­
Für die Wandplatten ergibt sich ein ∆Uf von
0,0025 W/(m²K). Wie der Wert für zweischaliges
Mauerwerk liegt auch dieser damit in einer
vernach­lässigbaren Größenordnung.
Wärmedurchlasswiderstände R und Wärmedurchgangskoeffizienten U
HEBEL Montagebauteile ohne Putz oder sonstige Beläge
Bauteil
HEBEL
Dach- und
Deckenplatten
HEBEL
Wandplatten
Wärmedurch­
Wärmedurch­
Wärme­­ Festigkeits- Dicke Wärmedurch­
lasswiderstand gangs­koeffizient gangs­koeffizient
leitklasse R
Dach
Wand
d
fähigkeit RohdichteU
U
λ
klasse
m2K/W
W/(m2 K)
W/(m2 K)
mm
W/(mK)
0,14
101
4,4-0,55
150
175
200
250
300
1,07
1,25
1,43
1,78
2,14
0,81
0,70
0,63
0,51
0,43
0,83
0,72
0,64
0,52
0,44
5
1 0 2 B AU P H Y S I K
Wärmedurchgangskoeffizienten U von HEBEL Dachplatten mit Zusatzdämmung
Bauteil
RSi = 0,10 m2 K/W;
RSe = 0,04 m2 K/W
Rohdichteklasse
0,55
U-Wert
W/(m2K)
Dämmung 040
Dicke
Wärmeleit- Dicke
fähigkeit
d
λ
W/(mK)
mm
60 mm
80 mm
100 mm
0,14
175
200
250
0,35
0,33
0,29
0,29
0,28
0,25
0,26
0,25
0,23
Wärmedurchgangskoeffizienten U von HEBEL Decken (gegen unbeheizten Keller)
5
Bauteil
RSi = 0,17 m2 K/W;
RSe = 0,17 m2 K/W
Fußbodenaufbau:
50 mm Zementestrich
λ = 1,4 W/(mK)
Rohdichteklasse
0,55
U-Wert
W/(m2K)
Dämmung 035
Dicke
Wärmeleit- Dicke
fähigkeit
d
λ
W/(mK)
mm
50 mm
40 mm
30 mm
0,14
175
200
250
0,33
0,31
0,28
0,37
0,34
0,31
0,44
0,38
0,33
U-Wert-Berechnung von Fenstern
Die U-Werte von Fenstern werden nach EN ISO
10077 bestimmt. Durch dieses Berechnungs­
verfahren werden sie im Vergleich zur EnEV um
0,1 bis 0,3 W/(m2K) schlechter, da der Wärmebrückenverlust zwischen Verglasung und Rahmen neu berücksichtigt wird.
Es stehen drei Möglichkeiten zur Verfügung, um
den Wärme­durchgangskoeffizienten des Fensters
zu ermitteln:
· Herstellerangaben
· Berechnung nach EN ISO 10077
· Ermittlung nach EN ISO 10077 Tabelle F1
bzw. F2
Die Hersteller lassen ihre UW-Werte meist mess­
technisch bestimmen und liefern daher die niedrigsten U-Werte. Etwas höher fallen die U-Werte
bei Berechnung nach EN ISO 10077 aus. Für die
unterschiedlichen Fenstertypen wie einscheibenverglaste Fenster, Kasten- und Verbundfenster
sind jeweils unterschiedliche Berechnungsformeln angegeben.
Der einfachste, aber numerisch ungünstigste
Weg ist die Ermittlung nach EN ISO 10077
Tabelle F1. Dort sucht man zum U-Wert des
Rahmens (fett gedruckt) und dem der Verglasung
in der Tabelle den U-Wert des zugehörigen
Fensters.
Beispiel:
Zweischeibenverglasung mit Ug-Wert 1,5 W/(m²K)
und einem Rahmen Uf-Wert von 1,4 W/(m²K)
­liefert den U-Wert für Fenster Uw = 1,6 W/(m²K).
BauPHYSIK
103
Auszug aus Tabelle F1 der EN ISO 10077
Art der Verglasung
Wärme­
durchgangs­
koeffizient UG
der Verglasung
W/(m²K)
Zweischeiben-/
Isolierverglasung
Wärme­durchgangs­koeffizient UW von Fenstern
und Fenstertüren einschließlich Rahmen
W/(m²K)
bei U-Wert des Rahmens UF [W/(m²K)]
Flächenanteil des Rahmens 30 %
1,0
1,4
1,8
2,2
2,6
3,0
1,7
1,6
1,8
1,9
2,0
2,2
2,3
1,5
1,5
1,6
1,7
1,9
2,0
2,1
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,9
2,0
1,1
1,2
1,3
1,5
1,6
1,7
1,9
5.1.6 Wärmebrücken
(Wärme­brücken­verluste ψ)
Der Wärmeschutz eines Gebäudes wird nicht
nur durch die Baustoffe der Außenwände, sondern auch durch Bauteilanschlüsse und darin
vorhan­dene Materialwechsel beeinflusst.
Gerade bei solchen Anschlüssen ergeben sich
zusätzliche Wär­meverluste, die durch die so
genannten längenbezogenen Wärmebrücken­
ver­lustkoeffizienten ψ [W/mK] nach DIN EN ISO
10211 quantifiziert werden können. Sie treten
z. B. im Bereich von Dec­ken­­auf­lagern, Tür- und
Fensteranschlüssen, sowie bei Schnitt­kanten im
Bereich von Wandecken, Wänden und Decken
auf.
Wo Wärmebrücken auftreten, kann die innere
Oberflächen­temperatur im Bereich der Wärme­­
brücke niedriger sein als auf der sich anschlie­
ßenden Bauteilfläche im von Wärmebrücken
freien Bereich. Dadurch kann es im Wechselspiel von Temperatur­änderungen bei der Raumund Gebäude­heizung zu Tauwasserbildung
kommen.
Durch die allgemeine Verbesserung der Wärme­
dämmung sind heute die Ober­­flächen­tempe­r a­­
turen relativ hoch. Trotzdem fallen die linien­­
förmigen Wärmebrü­ckenverluste in der Gesamtbilanz des Wärme­ver­brauchs prozentual stärker
ins Gewicht als früher bei ungünstiger gedämmten Gebäuden.
Bei Wärmebrücken wird nicht nur der theoretische Wärmedurchgang durch ein Bauteil betrach­tet, sondern alle Wärme­ströme, die
waag­erecht, senkrecht, seitlich, von oben nach
unten oder von unten nach oben fließen. Deshalb sollten Bauteile hinsicht­lich ihres Einflusses
auf die Wärmebrücken­verluste kritisch ausgewählt werden.
HEBEL Porenbeton-Bauteile weisen aufgrund
ihrer homogen massiven Baustoffstruktur nach
allen Richtungen die gleiche Wärmeleit­fähigkeit
auf. Dadurch werden durchgängige Detaillösungen möglich, Wärmebrücken werden von vornherein minimiert.
Ein Wärmebrückenkatalog für den Wirtschaftsbau kann unter www.hebel.de im Bereich
„Technologie & Forschung“ im Themengebiet
„Downloads“ heruntergeladen oder auf CD-ROM
angefordert werden.
5
1 0 4 B AU P H Y S I K
5.2 Energieeinsparverordnung
5.2.1 Die Energieeinsparverordnung (EnEV) 2007
Ziele der Energieeinsparverordnung
Mit der seit dem 01.10.2007 gültigen Neufassung
ist die Energieeinsparverordnung (EnEV) auf der
Basis eines neuen Energieeinsparungsgesetzes
(EnEG) zum wiederholten Male novelliert worden.
5
Damit soll das in der EG-Richtlinie „Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden“ gesetzte Ziel
erreicht werden, den Ausstoß von Treibhausgasen weiter zu senken. Für die Bundesrepublik
Deutschland bedeutet dies konkret eine Verringerung von ca. 21 % bis zum Jahr 2012,
was auch bei Gebäuden eine Begrenzung des
Energieverbrauchs erfordert.
Inhalte der EnEV 2007
Die EnEV begrenzt durch ihre Anforderungen
an Gebäudehülle und Anlagentechnik den jährlichen Primärenergiebedarf von Bauwerken.
Außerdem schreibt sie bestimmte Arten der
Dokumentation vor.
Die Verordnung ist in sieben Abschnitte gegliedert:
· Abschnitt 1: Allgemeine Vorschriften
· Abschnitt 2: Zu errichtende Gebäude
· Abschnitt 3: Bestehende Gebäude und Anlagen
· Abschnitt 4: Anlagen der Heizungs-, Kühlund Raumlufttechnik sowie der Warmwasserversorgung
- Abschnitt 5: Energieausweise und Empfehlungen für die Verbesserung der Energieffizienz
· Abschnitt 6: Gemeinsame Vorschriften,
Ordnungswidrigkeiten
· Abschnitt 7: Schlussvorschriften
Hinzu kommen 11 Anlagen, die insbesondere
die gestellten Anforderungen und die zu Grunde
liegenden Rechenverfahren sowie Angaben zur
Ausgestaltung des Energieausweises enthalten.
Wesentliche Neuerungen
Die Änderungen gegenüber der bisherigen Verordnung, die mit ihrem ganzheitlichen Ansatz
bereits vielen Anforderungen der EG-Richtlinie
gerecht wurde, betreffen vor allem:
· Einbeziehen des Energieaufwands für Kühlung
· Einbeziehen des Energieaufwands für die
Luftaufbereitung
· Einbeziehen des Energieaufwands für Beleuchtung (zunächst nur für Nichtwohngebäude)
· Einführung eines Energieausweises mit
Aushangpflicht bei öffentlichen Gebäuden
· Inspektionspflicht für Klimaanlagen
Für den energetischen Nachweis von Nichtwohngebäuden wird ein neues Nachweisverfahren
eingeführt, das auf der DIN V 18599 „Energetische Bewertung von Gebäuden“ beruht. Dieses
Verfahren soll es ermöglichen, Gebäude und
Systeme unter standardisierten Bedingungen
vergleichen zu können. Für Wohngebäude findet
die Nachweisführung wie bisher nach DIN V
4108-6 bzw. DIN V 4701-10 statt.
Die folgenden Ausführungen beschränken sich
im Wesentlichen auf die Abschnitte 1, 2 und 5
der EnEV 2007, wobei nur auf neu zu errichtende
Nichtwohngebäude eingegangen wird. Betrachtet werden die bautechnischen Aspekte, die Anlagentechnik wird nur gestreift.
Eine ausführliche Darstellung der EnEV im
Nichtwohnbau enthält das Berichtsheft 22 des
Bundesverbandes Porenbeton, das unter
www.bv-porenbeton.de angefordert oder
heruntergeladen werden kann.
5.2.2 Die Energieeinsparverord­
nung bei Nichtwohngebäuden
Anforderungen an zu errichtende Nichtwohngebäude
Die EnEV 2007 nennt für zu errichtende Gebäude
im Nichtwohnbau in § 4 folgende Anforde­rungs­
größen:
· Jahres-Primärenergiebedarf für Heizung,
Warmwasserbereitung, Lüftung, Kühlung und
eingebaute Beleuchtung
· spezifischer, auf die wärmeübertragende
Umfassungsfläche bezogener Transmissionswärmetransferkoeffizient H‘T
· sommerlicher Wärmeschutz mit dem
Sonnen­eintragskennwert S
· Luftdichtheit
Betroffene Gebäude
Die EnEV gilt für alle „Gebäude, deren Räume
unter Einsatz von Energie beheizt oder gekühlt
werden“, ausgenommen einige in § 1 genannte
Gebäudearten. Im Bereich Nichtwohnbau sind
das vor allem Betriebsgebäude, die nach ihrer
Zweckbestimmung auf eine Innentemperatur
unter 12 °C oder weniger als vier Monate geheizt sowie jährlich weniger als zwei Monate
gekühlt werden. Solche Gebäude sind beispielswei­se Lagerhallen für bestimmte Güter.
Eine Unterscheidung der Anforderungen der
EnEV an die energetische Quaität eines Gebäudes nach „niedriger“ oder „normaler“ Innentemperatur wird nicht mehr getroffen. Entscheidend ist, ob und wie in dem Gebäude Räume
nutzungsbedingt beheizt oder gekühlt werden.
Unterteilt nach Innentemperatur werden nurmehr einzelne Räume, wenn bei der Berechnung des spezifischen Transmissionswärmetransferkoeffizienten nach Raum-Solltemperaturen im Heizfall von ≥ 19 °C oder von 12 bis
< 19 °C unterschieden wird. Bei dieser Berechnung wird der zulässige Höchstwert auch davon beeinflusst, ob der Fensterflächenanteil
über 30 % liegt.
BauPHYSIK
105
Die Einordnung von Räumen in einen Temperaturbereich hängt einer­seits von den Wünschen
des Bauherrn ab. Ande­r­er­seits ist die erforderliche Innentemperatur auf Grund der Bestimmungen der Arbeits­­stätten­richt­linien häufig vorgegeben, wo für bestimmte Tätigkeiten MindestRaum­tem­pe­ra­turen verlangt werden. Auch der
Umfang an Abwärme, die im Betriebs­gebäude
entsteht, und eine evtl. vom Verwen­dungszweck
herrührende Notwendigkeit, das Gebäude großflächig und lang anhaltend offen halten zu müssen, haben Einfluss.
Referenzgebäudeverfahren
Nahezu alle Nichtwohngebäude unterscheiden
sich hinsichtlich Architektur, Geometrie und
Nutzung, was sich in ganz spezifischen Anforderungen an Heizung, Klimatisierung oder Beleuchtung niederschlägt. Um dem gerecht werden zu können, werden die Anforderungen der
EnEV an Anlagentechnik und Gebäudehülle anhand eines so genannten „Referenzgebäudes“
festgelegt. In Geometrie, Nettogrundfläche,
Ausrichtung und Nutzung einschließlich der
Anordnung der Nutzungseinheiten gleicht dies
dem zu errichtenden Gebäude.
Für eine in der EnEV 2007, Anlage 2, festgeschriebene Ausführung von Anlagenkomponenten und
energetischer Qualität der Gebäudehülle wird
dann der Jahres-Primärenergiebedarf berechnet. Dieser stellt den Höchstwert für genau das
eine zu errichtende Gebäude dar und gibt quasi
einen Mindeststandard vor.
Der Höchstwert des Jahres-Primärenergiebedarfs
wird also nicht mehr aus dem A/V-Verhältnis
hergeleitet, das die großen Unterschiede in der
Nutzung der Gebäude völlig außer Acht ließ.
Bilanzierung des Energiebedarfs
Mittels einer umfangreichen Energiebedarfsbilanzierung wird festgestellt, ob das geplante
Gebäude den Höchstwert einhält und damit in
der Summe der Energiebilanz den verlangten
Standard erreicht. Die dahin führenden technischen Ausführungen bzw. energetischen Qualitäten von Gebäudehülle und Anlagentechnik
müssen nicht identisch mit den in der EnEV
genannten sein.
5
1 0 6 B AU P H Y S I K
Zwar wären die Anforderungen dann von vornherein erfüllt, in der Praxis können die Qualitäten
der einzelnen Komponenten aber untereinander
ausgeglichen werden. Das heißt, dass auch Komponenten mit relativ geringem energetischem
Standard möglich sind, wenn an anderer Stelle
ausgleichend sehr hochwertige Komponenten
oder erneuerbare Energien eingesetzt werden.
5.2.3 Nachweisverfahren für Nicht­
wohngebäude nach DIN V 18599
5
Mit dem Wegfall der Gebäude mit „niedrigen
Innentemperaturen“ von 12 bis 19 °C ist auch
der vereinfachte Nachweis für diese Art von
Gebäuden hinfällig. Für alle der Nachweispflicht
unterliegenden Nichtwohngebäude muss mit
dem gleichen ausführlichen Verfahren nach DIN
V 18599 gerechnet werden, das Energiegewinne
und -verluste auf der Basis eines Monatsbilanzverfahrens miteinander verrechnet und abschließend eine primärenergetische Bewertung des
Ergebnisses vornimmt.
Die Berechnung nach DIN V 18599 erlaubt eine
gesamtheitliche Beurteilung aller Energiemengen, die zur bestimmungsgemäßen Beheizung,
Warmwasserbereitung, raumlufttechnischen
Konditionierung und Beleuchtung von Gebäuden
notwendig sind. Auch die gegenseitige Beeinflussung von Energieströmen wird dabei berücksichtigt.
Dabei ist wegen des enormen Rechenaufwands
die Verwendung eines Computer­programms
notwendig. XELLA bietet ein Programm zum
EnEV-Nachweis von Nichtwohngebäuden nach
dem Verfahren der DIN V 18599 an, das im Bereich „Technologie und Forschung“ der Seite
www.xella.de heruntergeladen werden kann.
Das Programm enthält auch einen Katalog mit
Bauteilen von HEBEL.
Eine ausführliche Beschreibung des Nachweisverfahrens würde den Rahmen dieses Handbuchs sprengen. Deshalb soll hier nur auf
Grundzüge eingegangen werden, im Besonderen
auf solche, die die Gebäudehülle betreffen.
Zonierung des Gebäudes
Die Zonierung des Gebäudes bildet die Grundlage, um die zum Teil völlig unterschiedliche
Nutzung von Gebäudeteilen, die einen wesentlichen Einfluss auf den Energiebedarf hat, berücksichtigen zu können. Für jede der ermittelten Zonen wird der Nutzenergiebedarf für
Heizen und Kühlen getrennt bestimmt. Wie die
Zonen voneinander zu trennen sind, ist in der
Norm vorgegeben.
Vereinfachtes Verfahren für die
Gebäudezonierung
Bei Bürogebäuden, Schulen und Hotels kann
unter bestimmten Voraussetzungen auch ein
vereinfachtes Berechnungsverfahren angewendet
werden. Der Rechenweg entspricht dem detaillierten Verfahren, wird aber nur für eine Zone
durchgeführt, für die ein einheitliches Nutzungsschema angenommen wird.
Das vereinfachte Verfahren darf bei Erfüllung
folgender Randbedingungen angewendet werden:
· Summe aus Nettogrundflächen für Hauptnutzung und Verkehrsflächen beträgt mehr
als 2/3 der gesamten Nettogrundfläche
· nur je eine Anlage für Beheizung und Warmwasserbereitung
· spezifische elektrische Bewertungsleistung
max. 10 % über dem Referenzwert
· keine Kühlung des Gebäudes
Bei der Verwendung leichter Baumaterialien wird
die Anwendung des vereinfachten Verfahrens vielfach daran scheitern, dass zur Erfüllung des
sommerlichen Wärmeschutzes eine Klimaanlage
eingebaut werden muss. Wird für die Wände und
vor allem für das Dach Porenbeton verwendet,
kann im Normalfall auf eine Klimatisierung verzichtet werden. Der massive Baustoff Porenbeton besitzt eine hohe Wärmespeicherfähigkeit,
die zusammen mit der sehr guten Temperaturdämpfung für angenehmes Raumklima auch bei
hohen Außentemperaturen sorgt.
Bilanzierung des Nutzenergiebedarfs
Der Nutzenergiebedarf für Heizen und Kühlen
wird für jede Gebäudezone getrennt bestimmt,
auch wenn die Versorgungseinrichtungen (Heizung, Kühlung, Lüftung etc.) nicht mit der Zonierung übereinstimmende eigene Versorgungs-
bereiche bilden können. Auch für solche Abweichungen ist in der Norm ein Verfahren angegeben.
Die Bilanzierung verbindet die in einer Zone des
Gebäudes bestehenden Nutzungsanforderungen
mit baulichen und anlagentechnischen Eigenschaften und verrechnet Wärmequellen und
Wärmesenken miteinander.
Wärmequellen, durch die Wärme in die Gebäudezonen eingebracht wird, sind z. B. Heizung,
Wärmeeinträge durch Personen, Geräte und
Beleuchtung, Sonneneinstrahlung oder Transmission aus angrenzenden Bereichen. Wärmesenken, durch die Wärme entzogen wird, sind
z. B. Transmission, Lüftung, Abstrahlung nach
außen oder Kältequellen z. B. aus Kühleinrichtungen und deren Verteilung.
Durch die Zonierung wird ein Austausch von
Wärme innerhalb des Gebäudes berücksichtigt.
Transmission und Lüftung werden nicht mehr
nur zu den Verlusten gezählt und interne und
solare Wärmeeinträgen zu den Gewinnen, sondern ihr Effekt auf die benachbarten Zonen berücksichtigt. Damit kann sehr viel genauer auf
unterschiedliche Nutzungen innerhalb eines
Gebäudes eingegangen werden.
Die energetische Qualität von Wänden, die Nutzungszonen innerhalb des Gebäudes voneinander
trennen, gewinnt damit an Bedeutung. Ein Beispiel dafür sind Brandwände, die z. B. Räume
unterschiedlicher Innentemperaturen voneinander trennen. Werden schwere Brandwände eingebaut, ist der Wärmeverlust durch Transmission
zwischen den Gebäudezonen weitaus höher als
bei Brandwänden aus Porenbeton, die auch eine
hohe Wärmedämmung besitzen.
Berechnung des spezifischen Transmissionswärmetransferkoeffizienten H‘T
Eine Anforderung der EnEV ist die Begrenzung
des spezifischen, auf die wärmeübertragende
Umfassungsfläche bezogenen Transmissionswärmetransferkoeffizienten, mit der der Wärmeverlust in einer Gebäudezone begrenzt wird.
Die DIN V 18599-2 erlaubt im Rahmen des
Wär­me­schutznachweises für den Heizfall ein
vereinfachtes Verfahren zur Berechnung des
spezifischen Trans­mis­sions­­wärmetransfer-
BauPHYSIK
107
koeffizienten H‘T. Hierfür werden die über die
Außenmaße ermittelten Teilflächen A mit den
je­weiligen U-Werten und dem Temperatur-­
Korrekturfaktor FXi multipliziert.
H‘
T =
(HT,D + FX ⋅ HT,iu + FX ⋅ HT,s)
[W/(m2K)]
A
H‘T spezifischer, auf die wärmeübertragende Umfassungs­fläche
bezogener Transmissionswärmetransferkoeffizient in W/(m2K)
HT,D Transmissionswärmetransferkoeffizient zwischen der
beheizten und/oder gekühlten Gebäudezone und außen
nach DIN V 18599-2: 2007-02 in W/K
HT, iuTransmissionswärmetransferkoeffizient zwischen beheizten und/oder gekühlten und unbeheizten Gebäudezonen
nach DIN V 18599-2: 2007-02 in W/K
HT,s Wärmetransferkoeffizient der beheizten und/oder
gekühlten Gebäudezone über das Erdreich nach
DIN V 18599-2: 2007-02 in W/K
FX Temperatur-Korrekturfaktor nach DIN V 18599-2:
2007-02, auch wenn die Temperatur in einer unbeheizten
Zone mit dem detaillierten Verfahren ermittelt worden ist.
Alternativ kann mit FX =(ϑi,soll -ϑu, Januar)/(ϑi,soll +1,3) ein fiktiver FX-Wert berechnet werden; hierfür ist ϑu, Januar jedoch
ohne die internen Einträge der Anlagetechnik zu ermitteln.
Wird die angrenzende nicht temperierte Zone im U-Wert
nach außen berücksichtigt oder der Wärmetransferkoeffizient über das Erdreich nach DIN EN ISO 13370 berechnet,
so ist FX = 1 zu setzen;
A wärmeübertragende Umfassungsfläche in m2
Ermittlung des Temperatur-Korrekturfaktors FX
Dieser Faktor berücksichtigt den verminderten
konvektiven Wärmeübergang bei bestimmten
Bauteilen wie den Wärmestrom zu unbeheiz­ten/
ungekühlten Räumen, zum Dachraum sowie zu
erdbe­rühr­ten Bauteilen.
Der Temperatur-Korrekturfaktor für den unteren
Gebäudeabschluss wird tabellarisch über eine
Zwischengröße B‘ > D bestimmt. B’ wird in einer
separaten Rechnung ermittelt und nach DIN EN
ISO 13370 in Verbindung mit DIN V 4108-6 über
die Bodengrundfläche und den Umfang
berechnet:
B’ = AG/(0,5 · P) [m]
AG =
Bauteilfläche in m2
P =Umfang der Bodenfläche in m
B’ =
Zwischengröße in m
Anhand des errechneten B’-Wertes wird dann
mit Hilfe des Wärmedurchlasswiderstandes Rf
der Bodenplatte bzw. des Wärmedurchlasswiderstandes RW der Kellerwand mit Hilfe der
nachstehenden Tabelle der Temperatur-Kor­rek­
turfaktor FX ermittelt.
5
1 0 8 B AU P H Y S I K
Berechnungswerte der Temperatur-Korrekturfaktoren von Bauteilen nach DIN V 18599-2
Wärmestrom nach außen über
Temperatur-Korrekturfaktor FX5)
Fe = 1,0
Außenwand, Fenster, Decke über Außenluft
Dach (als Systemgrenze)
FD = 1,0
Dachgeschossdecke (Dachraum nicht ausgebaut)
FD = 0,8
Wände und Decken zu Abseiten (Drempel)
Fu = 0,8
Fu = 0,5
Wände und Decken zu unbeheizten Räumen
Fnb = 0,35
Wände und Decken zu nie­drig beheizten Räumen (außer Keller)
Wände und Fenster zu unbeheiztem Glasvorbau bei einer ­Verglasung
des Glasvorbaus mit:
· Einfachverglasung
· Zweischeibenverglasung
· Wärmeschutzverglasung
Bauteile des unteren Gebäudeabschlusses
5
Fu = 0,8
Fu = 0,7
Fu = 0,5
Temperatur-Korrekturfaktor FG5)
B’ < 5 m
B’ = 5 bis 10 m
B’ > 10 m
Rf bzw. RW1)
≤1
>1
0,30
0,45
0,40
0,60
Rf
≤1
>1
0,45
0,60
Rf bzw. RW1)
≤1
>1
0,25
0,40
0,40
0,60
Rf
≤1
>1
0,40
0,50
Rf bzw. RW1)
≤1
>1
0,20
0,35
0,40
0,60
Rf
≤1
>1
0,25
0,35
Fußboden2) auf dem Erdreich mit 2 m Randdämmung 3)
-5 m breit, waagrecht
-2 m breit, senkrecht
0,30
0,25
0,25
0,20
0,20
0,15
Kellerdecke und Kellerinnenwand zum
unbeheizten Keller
-mit Perimeterdämmung6)
-ohne Perimeterdämmung6)
0,55
0,70
0,50
0,65
0,45
0,55
Flächen des beheizten Kellers gegen Erdreich:
-Fußboden des beheizten Kellers
-Wand des beheizten Kellers
Gebäude/Gebäudezone ohne Keller
Fußboden2) auf dem Erdreich ohne Randdämmung
Bodenplatte von niedrig beheizten Räumen 4)
Aufgeständerter Fußboden
0,20
0,55
0,15
0,50
0,10
0,35
0,90
1)
Rf: Wärmedurchlasswiderstand der Bodenplatte;
RW: Wärmedurchlasswiderstand der Kellerwand
ggf. flächengewichtete Mittelung von Rf und RW
2)
Bei fließendem Grundwasser erhöhen sich die Temperatur-Korrekturfaktoren um 15 %.
3)
Bei einem Wärmedurchlasswiderstand der Randdämmung > 2 (m2K)/W; Bodenplatte ungedämmt.
4)
Räume mit Innentemperaturen zwischen 12 °C und 19 °C
5)
Die Werte gelten analog auch für Flächen niedrig beheizter Räume, nicht bei Fußböden auf dem Erdreich, es sei denn mit 2 m
senkrechter Randdämmung
6)
Außendämmung der erdberührten Kellerwände (Perimeterdämmung) ab Oberkante Bodenplatte mit Wärmedurchlasswiderstand ≥ 1,5 (m2K)/W; mindestens gleichwertige Dämmung der luftberührten Kelleraußenwände bis zum Anschluss an die
Fassadendämmung bzw. bis Oberkante Kellerdeckenplatte
7)
Vereinfacht darf für alle Bauteile des unteren Gebäudeabschlusses (außer aufgeständertem Fußboden) der TemperaturKorrekturfaktor mit FG = 0,7 angenommen werden
Beispiel 1:
Rechteckige Grundfläche 10 m x 18 m; unterer
Abschluss ist eine Kellerdecke zum unbeheizten
Keller ohne Perimeterdämmung mit:
AG: 10 m · 18 m = 180 m2
P : 10 m + 18 m + 10 m + 18 m = 56 m
B’= 180 m2/(0,5 · 56 m) = 6,4 m
→ in Tabelle:
mittlere Spalte mit B’ = 5 m bis 10 m
ergibt: FG = 0,65 (m2K)/W
Beispiel 2:
Rechteckige Grundfläche 8 m x 12 m; als unterer
Abschluss auf Fußboden des beheizten Kellers
mit Rf = 0,85 (m2K)/W:
AG: 8 m · 12 m = 96 m2
P : 8 m + 12 m + 8 m + 12 m = 40 m
B’= 96 m2/(0,5 · 40 m) = 4,8 m
→ in Tabelle:
rechte Spalte mit B’ < 5 m und Rf ≤ 1
ergibt:FG = 0,30 (m2K)/W
Wärmebrücken
Die über die Wärmebrücken auftretenden Wärme­
verluste müssen nach EnEV erfasst werden und
gehen in die Berechnung der spezifischen Transmissionswärmetransferkoeffizienten ein.
Dazu gibt es drei Möglichkeiten:
· detailliert gerechnet nach DIN EN ISO 10211
· Ausführung nach Beiblatt 2 der DIN 4108 mit
∆UWB = 0,05 W/(m2K) als pauschalem Zuschlag
· mit ∆UWB = 0,1 W/(m2K) oder 0,15 W/(m2K) als
pauschalem Zuschlag
Die detaillierte Berechnung nach DIN EN ISO
10211 ist die exakteste, für die energietechnische
Gebäudedimensionierung wirtschaftlichste, aber
auch aufwändigste. Bei diesem Verfahren muss
jeder laufende Meter mit dem ψa-Wert multipliziert werden. Bei den meisten Gebäuden aus
Porenbeton summieren sich die Wärmebrückenverluste zu null.
BauPHYSIK
109
In der DIN 4108 Beiblatt 2 sind Konstruktionsbeispiele vorgegeben, die einen pauschalen
Ansatz zulassen, wenn diese Beispiele oder ihr
energetisches Prinzip für jedes Detail gewählt
werden. Dieser pauschale Ansatz impliziert, dass
sämtliche Wärmeverluste über die Wärme­
brücken erfasst wurden. Er wird mit ∆U WB =
0,05 W/(m2K) im Rechenverfahren numerisch
berücksichtigt. Für den Planer bedeutet das einen enormen zeitlichen Vorteil bei der Nachweisführung. Auf der anderen Seite muss er einen höheren Zuschlag in Kauf nehmen.
Stehen für das Gebäude keine gerechneten oder
Beiblatt 2 gleichwertigen Wärmebrücken zur
Ver­fügung, kann er den Wärmeverlust über die
Wärmebrücken mit ∆UWB = 0,1 W/(m2K) berücksichtigen, bei Außenbauteilen mit innenliegender Dämmschicht und einbindender Massivdecke
mit ∆UWB = 0,15 W/(m2K).
Höchstwerte des spezifischen, auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche bezogenen
Transmissionswärmetransferkoeffizienten H‘T
U-Werte und Wärmebrücken gehen über die
Transmissionswärmekoeffizienten der einzelnen
Bauteilflächen in die Berechnung des spezifischen Transmissionswärmetransferkoeffizienten
H‘T ein, der wie folgt begrenzt wird:
Gebäude und Gebäudeteile mit Raum-Solltemperaturen im Heizfall ≥ 19 °C und Fensterflächenanteilen ≤ 30 %:
0,15 W/(m3K)
H‘T = 0,30 W/(m2K) +
[W/(m2K)]
A/Ve
Gebäude und Gebäudeteile mit Raum-Solltemperaturen im Heizfall ≥ 19 °C und Fensterflächenanteilen > 30 %:
0,24 W/(m3K)
H‘T = 0,35 W/(m2K) +
[W/(m2K)]
A/V
e
Gebäude und Gebäudeteile mit Raum-Solltemperaturen im Heizfall von 12 °C bis < 19 °C:
0,13 W/(m3K)
H‘T = 0,70 W/(m2K) +
[W/(m2K)]
A/Ve
5
1 1 0 B AU P H Y S I K
17,2
n40
14
12
M
M/L
L
= Massivbau
= Mischbau
= Leichtbau
2,78
5,04
6,40
9,8
10
8
7,6
6,8
6,40
6
5,04
5
5
4,4
4
2,78
2
1,1
1,3
M
M
1,7
2,2
2,5
2,2
1,5
1,4
0
M
M
M
M/L
M/L
M/L
M/L
M/L
L
L
L
L
Luftdichtheit von Gebäuden nach Bauweise (Quelle: E-Haus, Ingenieurbüro Th. Runzheimer).
Luftdichtheitsprüfung
Gebäude sind nach EnEV so zu errichten, dass
die wärmeübertragende Umfassungsfläche einschließlich der Fugen entsprechend dem Stand
der Technik dauerhaft luftundurchlässig abgedichtet ist.
Wird eine Überprüfung der Dichtheit des gesamten Gebäudes durchgeführt, so darf der nach
DIN EN 13829:2000-00 bei einer Druckdifferenz
zwischen innen und außen von 50 Pa gemessene
Volumenstrom (Blower-Door-Test) – bezogen
auf das beheizte Luftvolumen – folgende Werte
nicht überschreiten:
Gebäude ohne raumlufttechnische Anlagen:
3 h-1
Gebäude mit raumlufttechnischen Anlagen:
1,5 h-1
Das Ergebnis dieser Prüfung geht in die Berechnung zur Nachweisführung ein.
Aufgrund der einfach auszuführenden Bauteilanschlüsse erfüllen Gebäude aus HEBEL
Montagebauteilen die Anforderungen an die
Luftdichtheit ohne zusätzliche Maßnahmen.
Sommerlicher Wärmeschutz
Um Räume vor zu großen Wärmelasten zu
schützen, wird für Nichtwohngebäude in § 4
der EnEV ein Nachweis des sommerlichen
Wärmeschutzes gefordert.
Der Nachweis erfolgt nach DIN 4108-2: 2003-4
über den zulässigen Sonnen­eintragskennwert
und ist für jede Gebäudezone zu führen. Näheres hierzu in Kapitel 5.3.
Wirksame Wärmespeicherfähigkeit
Die Wärmespeicherfähigkeit von Wänden spielt
bei der gesamtenergetischen Bilanz in sofern
eine Rolle, als die Gebäudewände hinsichtlich
BauPHYSIK
ihres Wärmespeichervermögens berücksichtigt
werden. Sie kann wie unten aufgeführt nach
DIN 4108-6 angegeben werden.
Betrachtet werden alle Bauteile, die mit Innenluft in Berührung kommen, wobei nur die wirksamen Schichtdicken angesetzt werden. Pauschal können folgende Beiwerte Cwirk in Ansatz
gebracht werden:
leichte Gebäude mit
Cwirk = 15 Wh/(m3K) · Ve
schwere Gebäude mit
Cwirk = 50 Wh/(m3K) · Ve
Bei Nachtabschaltung der Heizung und damit
verbundener Auskühlung der Wand in den Raum:
leichte Gebäude mit
Cwirk,NA = 12 Wh/(m3K) · Ve
schwere Gebäude mit
Cwirk,NA = 18 Wh/(m3K) · Ve
Gebäude aus Porenbeton sind im Sinne der DIN
4108-6 schwere Gebäude, wenn sie konstruktiv
aus massiven Innen- und Außenwänden ohne
abgehängte Decken erstellt wurden.
Anlagentechnik
Die anlagentechnische Komponente wird im
Rahmen des Nachweisverfahrens nicht mehr
nach DIN V 4701-10 bestimmt, sondern ebenfalls nach DIN V 18599. Ein Tabellenverfahren ist
nicht möglich.
Mit der neuen EnEV werden weitere Komponenten der Anlagentechnik in den Nachweis der
Energieeffizienz einbezogen. Neben dem bisher
bereits berücksichtigten Nutzenergiebedarf für
Heizung und Warmwasser gilt dies jetzt auch für
Kühlung, Lüftung und Beleuchtung.
Auch die ungeregelten Wärmeeinträge des
Heizsystems bzw. Wärme- oder Kälteeinträge
des Kühlsystems werden bilanziert. Damit ist es
möglich, Verluste aus Übergabe, Verteilung und
Erzeugung von Heizwärme oder Kälte für die jeweilige Gebäudezone zu erfassen.
111
Zur Berechnung des Nutzenergiebedarfs für das
Heizen, Kühlen, Be- und Entfeuchten in zentralen RLT-Anlagen sowie des Energiebedarfs für
die Luftförderung durch diese Anlagen kann auf
eine Matrix von 46 Anlagenkombinatinen aus
DIN V 18599-3 zurückgegriffen werden. Es können aber auch alternative Berechnungsmethoden verwendet werden, die den Anforderungen
der Norm entsprechen.
Gerade die Vielzahl der Einflussmöglichkeiten
auf den (zonierten) Heizwärme- und Kühlbedarf
einerseits und den Nutzenergiebedarf für die
Anlagentechnik andererseits erfordert von Beginn an eine integrale Planung. Ohne ein ganzheitliches Konzept, das die Anforderungen des
Bauherren und der Architektur in einer Abstimmung des bauphysikalischen und anlagentechnischen Konzepts verbindet, können die geforderten energetischen Standards kaum mehr erfüllt werden.
Jahres-Primärenergiebedarf
Der eigentliche Nachweis für das Gebäude wird
in einer Bilanzierung aller Komponenten und
deren primärenergetischer Bewertung über den
Jahres-Primärenergiebedarf erbracht, der wie
folgt errechnet wird:
Qp = Qp,h + Qp,c + Qp,m + Qp,w +Qp,l +Qp.aux [kWh/a]
Qp Jahres-Primärenergiebedarf in kWh/a
Qp,h Jahres-Primärenergiebedarf für das Heizungs­system
und die Heizfunktion der raumlufttechnischen Anlage
in kWh/a
Qp,c Jahres-Primärenergiebedarf für das Kühlsystem und
die Kühlfunktion der raumlufttechnischen Anlage
in kWh/a
Qp,m Jahres-Primärenergiebedarf für die Dampfver­sorgung
in kWh/a
Qp,l Jahres-Primärenergiebedarf für Beleuchtung in kWh/a
Qp, aux Jahres-Primärenergiebedarf für Hilfsenergien für das
Heizungssystem und die Heizfunktion der raumlufttechnischen Anlage, das Kühlsystem und die Kühlfunktion
der raumlufttechnischen Anlage, die Befeuchtung, die
Warmwasserbereitung, die Beleuchtung und den Lufttransport in kWh/a
Der Nachweis ist erbracht, wenn der JahresPrimärenergiebadarf für das zu errichtende Gebäude nicht größer ist als der für das Referenzgebäude ermittelte Jahres-Primärenergiebedarf:
Qp, max , ref ≤ Qp, max , vorh
5
1 1 2 B AU P H Y S I K
Bilanzierungsschritte zur Ermittlung des Endenergie- und Primärenergiebedarfs
von Nichtwohngebäuden gemäß DIN V 18599
5
1
Feststellen der Nutzungsrandbedingungen, gegebenenfalls Zonierung des Gebäudes
nach Nutzungsarten, Bauphysik, Anlagentechnik einschließlich Beleuchtung.
Prüfung, ob das vereinfachte Verfahren angewendet werden kann.
2
Zusammenstellung der Eingangsdaten für die Bilanzierung (Flächen, bau- und
anlagetechnische Kennwerte.
3
Ermittlung des Nutzenergiebedarfs und Endenergiebedarfs für die Beleuchtung sowie
der Wärmequellen durch die Beleuchtung.
4
Ermittlung der Wärmequellen/-senken durch mechanische Lüftung.
5
Bestimmung der Wärmequellen/-senken aus Personen, Geräten und Prozessen.
6
Überschlägige Bilanzierung des Nutzwärme/-kältebedarfs.
7
Vorläufige Aufteilung der bilanzierten Nutzenergie auf die Versorgungssysteme RLT,
Heizung, Kühlung.
8
Ermittlung der Wärmequellen durch Heizung.
9
Ermittlung der Wärmequellen/-senken durch Kühlung.
10
Ermittlung der Wärmequellen durch Trinkwarmwasserbereitung.
11
Bilanzierung des Nutzwärme/-kältebedarfs. Die Iteration mit den Schritten 7 bis 11 ist
so lange zu wiederholen,bis zwei aufeinander folgende Ergebnisse für den Nutzwärmebedarf und den Nutzkältebedarf sich jeweils um nicht mehr als 0,1 % voneinander
unterscheiden, jedoch höchstens 10-mal.
12
Ermittlung des Nutzenergiebedarfs für die Luftaufbereitung.
13
Endgültige Aufteilung der bilanzierten Nutzenergie auf die Versorgungssysteme RLT,
Heizung, Kühlung.
14
Ermittlung der Verluste der Übergabe, Verteilung und Speicherung für die Heizung
(Nutzwärmeabgabe des Erzeugers).
15
Ermittlung der Verluste für Übergabe und Verteilung für die luftführenden Systeme.
16
Ermittlung der Verluste der Übergabe, Verteilung und Speicherung für Wärmeversorgung einer RLT-Anlage (Nutzwärmeabgabe des Erzeugers).
17
Ermittlung der Verluste der Übergabe, Verteilung und Speicherung für die Kälteversorgung (Nutzkälteabgabe des Erzeugers).
18
Ermittlung der Verluste der Übergabe, Verteilung und Speicherung für die Trinkwarmwasserbereitung (Nutzwärmeabgabe des Erzeugers).
19
Aufteilung der notwendigen Nutzwärmeabgabe aller Erzeuger auf die unterschiedlichen Erzeugungssysteme.
20
Aufteilung der notwendigen Nutzkälteabgabe aller Erzeuger auf die unterschiedlichen
Erzeugungssysteme.
21
Ermittlung der Verluste bei der Erzeugung von Kälte.
22
Ermittlung der Verluste bei der Erzeugung von Dampf.
23
Ermittlung der Verluste bei der Erzeugung von Wärme.
24
Zusammenstellung der ermittelten Hilfsenergien (z.B. Aufwand für Lufttransport).
25
Zusammenstellung der Endenergien und Energieträger.
26
Primärenergetische Bewertung.
BauPHYSIK
113
5.2.4 Energieausweis
Um dem Nutzer eines Gebäudes die Möglichkeit
zu geben, dessen Energieeffizienz bewerten und
vergleichen zu können, wird ein Energieausweis
eingeführt. Für alle Neubauten ist der Energieausweis verpflichtend auszustellen und auf Verlangen den nach Lan­des­­recht zuständigen Stellen vorzulegen. Für Gebäude im Bestand muss
er im Falle von Verkauf oder Vermietung einem
potentiellen Käufer oder sonstigen Nutzungsberechtigten zugänglich gemacht werden.
Der Energieausweis muss die Gesamtenergieeffizienz des Gebäudes angeben und auch Referenzwerte nennen, um eine Vergleichbarkeit des
Gebäudes zu ermöglichen. Durch Vorgaben von
Inhalt und Aufbau von Energieausweisen in den
Anlagen 6 bis 9 der EnEV wird dies sichergestellt.
Für neu zu errichtende Nichtwohngebäude wird
ein Bedarfsausweis auf der Basis des berechneten Energiebedarfs (aus Energiebilanz) mit Erfassung der wärmetechnisch relevanten Komponenten des Gebäudes (Kubatur, Gebäudehülle, Anlagentechnik) ausgestellt.
Bei Bestandsgebäuden kann ein Energieausweis
auch auf Basis des erfassten Energieverbrauchs
ausgestellt werden, der dann Empfehlungen für
die (kostengünstige) Verbesserung der gesamten
Energieefiizienz beinhalten muss.
In Gebäuden über 1.000 m2, in denen „öffentliche
Dienstleistungen“ erbracht werden, muss der
Energieausweis deutlich sichtbar angebracht
werden.
Ein Beispiel eines Energieausweises für Nichtwohngebäude auf Basis des berechneten Energiebedarfs ist auf der folgenden Seite zu finden.
5
1 1 4 B AU P H Y S I K
5
Quelle: BMVBS/dena
Muster für einen Energieausweis für Nichtwohngebäude.
B AU P H Y S I K 115
5.3 Raumklima
Die Vielzahl der guten Eigenschaften von HEBEL
Porenbeton führt zu einem hervorragenden
Raum­klima. Wärmeleitfähigkeit, Rohdichte,
Wärmeeindringzahl, Wärmespeicherfähigkeit
und Auskühlverhalten spielen dabei eine entscheidende Rolle.
Behaglichkeit
Das Wohlbefinden von Menschen in ei­nem Raum,
die Behaglichkeit, hängt ebenso wie seine Leistungsfähigkeit von einer ­Reihe äußerer Einfluss­
größen ab.
Innerhalb von Arbeitsräumen muss ein Raumklima geschaffen werden, das den Lebensvorgängen des menschlichen Körpers, insbesondere seinem Wärmehaushalt, ange­passt ist.
Von den vier Arten der Behaglichkeit:
· Behaglichkeit der Lichtverhältnisse
· hygienische Behaglichkeit
· psychologische Behaglichkeit
· thermische Behaglichkeit
ist letztere entscheidend für den Energieverbrauch in Gebäuden.
Die thermische Behaglichkeit wird u. a. durch
folgende Einflussgrößen bestimmt:
· Raumlufttemperatur
· mittlere innere Oberflächentemperaturen der
raumumschließenden Flächen
· Wärmeableitung von Fußbodenober­flächen
· Luftgeschwindigkeit
· relative Feuchte der Raumluft
Im Raumlufttemperaturbereich von 18 °C bis
22 °C ist der Einfluss der Luftfeuchtigkeit auf
das Behaglichkeitsempfinden gering. Ebenso
können Geschwindigkeiten warmer Raumluft
unter 0,2 m/s in ihren Auswirkungen auf die
thermische Behaglichkeit vernachlässigt
­ erden. Das gleiche gilt für Temperaturen der
w
Fuß­boden­ober­fläche von 18 °C bis 26 °C.
Entscheidenden Einfluss auf die thermische Behaglichkeit haben die beiden Größen Raumlufttemperatur und mittlere innere Oberflächentemperatur der raumumschließenden Flächen.
Vereinfachend kann gesagt werden, dass ein
­behagliches Raumklima dann vorhanden ist,
wenn der Mittelwert dieser Größen 19 °C bis
20 °C beträgt. Die Differenz zwischen Raumlufttemperatur und mittlerer Oberflächentemperatur der raumumschließenden Flächen sollte 2 K
bis 3 K (°C) nicht überschreiten.
Zu den raumumschließenden Flächen zäh­len in
diesem Zusammenhang die Außen- und Innenwände eines Raumes, sein Fußboden und seine
Geschossdecke ebenso wie Möblierung, Heizkörper und Fensterflächen, deren jeweilige Ober­­
flächentempe­ratur gemäß ihrem Flächen­anteil
der mit­t­leren Oberflächentemperatur der raum­
um­schließenden Flächen zugerechnet wird.
Behagliches Raumklima und Energiesparen
Ohne Verlust an thermischer Behaglichkeit lassen sich Raumlufttemperaturen senken, wenn
die inneren Oberflächentemperaturen der raum­
um­schließenden Flächen entspre­chend angehoben werden. Voraussetzung hierfür ist ein verbesserter Wärmeschutz der Außenwände und
Fensterflä­chen sowie eine weitestgehende Minimierung von Wär­me­brücken, wie dies bei Konstruktionen aus Porenbeton der Fall ist.
Wenn man bedenkt, dass bei einem Jahres­
mittel der Außentemperaturen von etwa +
­ 5 °C,
wie in unseren Breiten, durch die Sen­kung
der Raumlufttemperatur um 1 K (°C) während
der Heizperiode rund 5 % bis 6 % Heiz­energie
und damit Heizkosten gespart werden können,
erhält der Wärmeschutz von Außenwänden
durch verbesserte Wärmedäm­mung eine zusätzliche Bedeutung: Heiz­energie wird nicht
nur dadurch gespart, dass der Wärmeverlust
durch die ­Außen­­­wände verringert wird, sondern
auch da­­durch, dass wegen raumseitig erhöh­ter
Oberflächentemperaturen der Außenwände die
5
1 1 6 B AU P H Y S I K
Raum­lufttemperaturen ohne Ver­lust an Behaglichkeit abgesenkt werden können.
Die Raumlufttemperatur hat einen so bedeutenden Einfluss auf den Heizenergie­verbrauch, dass
alle Möglichkeiten ausgeschöpft werden sollen,
um die Oberflächentemperatur der raumum­
schlie­ßenden Flächen durch passive Maßnahmen
zu erhöhen, was dann bei gleicher thermischer
Behaglichkeit niedrigere Raum­luft­tempe­ra­turen
und damit Energieeinsparung zulässt.
5.3.1 Sommerlicher Wärmeschutz
5
Neben dem winterlichen Wärmeschutz muss
der „Wärmeschutz von Gebäuden“ auf den
sommer­lichen Wärmeschutz ausgeweitet
werden. Dessen Hauptaufgabe ist es, der Aufheizung von Gebäuden und deren Räumen
entgegenzuwirken, was in Zeiten zunehmender
Klimaerwärmung immer wichtiger wird.
Denn zum einen soll man sich auch an heißen
Tagen am Arbeitsplatz wohlfühlen, zum anderen
fällt die geistige Leistungsfähigkeit bei Erwachsenen oberhalb einer „Wohlfühltempera­tur“ von
22 °C rapide ab – um ca. 5 % pro Grad Temperaturerhöhung.
Es bestehen zwei Möglichkeiten, der Sonnenein­
strahlung und der warmen Außenluft entgegenzuwirken und damit die Raumtempe­ra­turen auf
erträglichem Niveau zu halten.
Die erste und immer noch häufigste ist, ­Gebäude
mit groß ausgelegten Klimaanlagen auszuführen, die die Innenluft kühlen. Doch das Kühlen
von Gebäuden verlangt weitaus mehr Einsatz
von Energie als das Heizen, bis zu viermal so
viel. Folglich ist die Gebäudekühlung von enormem Einfluss auf die Betriebskosten eines Gebäudes, von den Investitionskosten für eine Klimaanlage ganz abgesehen. Außerdem empfinden viele Menschen das künstliche Klima als
unangenehm.
Verschiedene Studien haben gezeigt, dass im
Vergleich zu nicht klimatisierten Räumen bei
Vorhandensein einer Klimaanlage ein subjektiv
unwohleres Empfinden auftritt, auch wenn objektiv die Richtlinien für das Raumklima eingehalten werden. Die Folge ist erhöhter Kranken-
stand bzw. sinkende Arbeitsleistung im Betrieb.
Der an sich positive, weil produktivitätssteigernde
Effekt der Investition in Klimatechnik kann damit genau das Gegenteil bewirken.
Die zweite, kostengünstigere und umweltver­
träg­­lichere Variante ist die bauliche Reduzierung der „sommerlichen Wärmelasten“: Durch
intelligente Planung, zu der neben durchdachten Gebäudekonzepten auch die Wahl des geeigneten Baustoffs gehört, können angenehme
Rauminnentemperaturen auch bei anspruchsvoller Architektur erreicht werden, ohne viel
Energie für die Raumluftkühlung aufbringen
zu müssen.
E/m2HNF · a
40
30
20
10
0
Strom/ Reinigung ­Inspektion werter­ Heizen
Kühlen
und
haltender
­Wartung
Bau­
unterhalt
Quelle: „Leitfaden Nachhaltiges Bauen“, herausgegeben vom
Bundesministerium für Verkehr, Bau und Wohnungswesen
Betriebskosten im Vergleich (von-bis-Werte).
Winterlicher und sommerlicher Wärmeschutz
Wichtig ist es, eine angemessene Balance zwi­
schen winterlichem und sommerlichem Wärmeschutz zu finden – eine der größten Herausforderungen für den Planer. Ein „Funk­tions­baustoff“
mit baustoffimmanenter Klima­regulierung wie
Porenbeton kann dabei Wesentliches leisten:
Hoch wärmedämmend im Winter, massiv und
speicherfähig im Sommer.
Die DIN 4108-2:2003-7
Der Problemkreis des „sommerlichen Wärme­
schutzes“ wurde vom deutschen Institut für
B AU P H Y S I K Normung früh erkannt und erstmals 1981 im
Regelwerk der DIN 4108-2 umgesetzt. In der
aktuellen Ausgabe vom Juli 2003 wird dieses
Thema weiter ausgebaut und sogar Mindest­­­an­
forderungen festgelegt. Dort wird darauf hin­
gewiesen, dass „im Regelfall Anlagen zur
Raum­luftkonditionierung bei a
­ usreichenden
baulichen und planerischen Maßnahmen ent­
behr­lich sind“. Die DIN 4108-2 nennt als mögliche Fehl­planungsquellen auch nicht ausreichend
wirksame Wärmespeicherfähigkeit der raumumschließenden Flächen.
Einer Innendämmung erteilt die DIN 4108-2 eine
klare Absage: Nur außen liegende Wär­me­­dämm­
schichten und innen liegende wär­me­speicher­n­
de Schichten wirken sich positiv auf das sommerliche Raumklima aus.
5.3.2 Nachweis des sommerlichen
Wärmeschutzes nach DIN 4108-2
Der Nachweis nach DIN 4108-2 muss für alle
Räume geführt werden, für die am ehesten mit
einer Überhitzung bzw. Überschreitung der
Grenzwerte zu rechnen ist.
Er muss auch geführt werden, wenn Klima­
anlagen zum Einsatz kommen sollen, denn der
Planer ist auch dann verpflichtet, alle baulichen
Möglichkeiten auszuschöpfen, um den Grenzwert einzuhalten.
Ausnahmen von der Nachweispflicht
Der Nachweis kann nicht geführt werden, wenn
ein Raumbereich in Verbindung mit einer der
folgenden Einrichtungen steht:
5
Die Energieeinsparverordnung und der sommerliche Wärmeschutz
Nach EnEV muss im Hochbau durch bau­liche
Maßnahmen darauf geachtet werden, dass im
Sommer keine unzumutbaren Temperaturbedingungen in Gebäuden entstehen.
· unbeheizte Glasvorbauten
Weiterhin dürfen in Ausnahmefällen Klimaan­
lagen eingesetzt werden, deren Kühlleistung
nach dem Stand der Technik so gering wie möglich zu halten ist.
· transparente Wärmedämmung
Deshalb muss, sobald der Fensterflächenanteil
von 30 % überschritten wird, ein Nachweis über
die Einhaltung des Sonneneintragkennwertes
geführt werden.
· unter bestimmten Bedingungen, wenn der beheizte Gebäudebereich ausschließlich über
den unbeheizten Glasvorbau belüftet wird
· Doppelfassaden
Der Nachweis muss nicht geführt werden, wenn
der Fensterflächenanteil fAG unter dem in Tab. 7
der Norm angegebenen Wert liegt. Es ist in
diesem Fall damit zu rechnen, dass der Grenzwert ohne­hin eingehalten wird.
Werte des grundflächenbezogenen Fensterflächenanteils, unterhalb derer auf einen sommer­
lichen Wärmeschutznachweis verzichtet werden kann (Auszug aus DIN 4108-2:2003-7, Tab. 7)
Neigung der Fenster
­gegenüber der Horizontalen
über 60° bis 90°
von 0° bis 60°
117
Orientierung der Fenster2)
grundflächenbezogener
­Fensterflächenanteil1)
fAG %
Nord-West über Süd
bis Nord-Ost
10
alle anderen Nord­
orientierungen
15
alle Orientierungen
7
Den angegebenen Fensterflächenanteilen liegen Klimawerte der Klimaregion B nach DIN V 4108-6 zugrunde.
1)
Der Fensterflächenanteil fAG ergibt sich aus dem Verhältnis der Fensterfläche zur Grundfläche des betrachteten Raumes oder
der Raumgruppe. Sind dort mehrere Fassaden oder z. B. Erker vorhanden, ist fAG aus der Summe aller Fensterflächen zur
Grundfläche zu berechnen.
2)
Sind beim betrachteten Raum mehrere Orientierungen mit Fenster vorhanden, ist der kleinere Grenzwert für fAG bestimmend.
1 1 8 B AU P H Y S I K
Durchführung des Nachweises
Ob der Nachweis eingehalten ist, zeigt folgende
Ungleichung, die erfüllt sein muss:
S ≤ Szul
S =
tatsächlich vorliegender Sonneneintragskennwert
­ umme Szul =zulässiger Grenzwert, der sich aus der S
der anteiligen Sonneneintrags­kennwerte ergibt:
Szul = ΣSx
Beide Größen müssen rechnerisch bestimmt
werden.
Berechnung des zulässigen Grenzwertes Szul
In die Nachweisführung geht die K
­ limaregion,
in der das zu errichtende Gebäude erbaut
werden soll, mit ein. Die DIN 4108-2 teilt in 8.1
die Deutschlandkarte in 3 Regionen ein, A für
„sommerkühl“, B für „gemäßigt“ und C für
„sommerheiß“.
Anteilige Sonneneintragskennwerte zur Bestimmung des zulässigen Höchstwertes des Sonneneintragskennwertes Szul (Auszug aus DIN 4108-2:2003-7, Tab. 9)
Gebäudelage bzw. Bauart,
Fensterneigung und Orientierung
Klimaregion A „sommerkühl“
Klimaregion B „gemäßigt“
Klimaregion C „sommerheiß“
5
Bauart:
leicht, ohne Nachweis von Cwirk/AG
mittel, 50 Wh/(m2K) ≤ Cwirk/AG ≤ 130 Wh/(m2K)
schwer, Cwirk/AG > 130 Wh/(m2K)
3)
0,06 · fgew1)
0,10 · fgew1)
0,115 · fgew1)
+ 0,02
+ 0,03
Sonnenschutzverglasung2) mit g ≤ 0,4
+ 0,03
Orientierung:
Nord-, Nordost- und Nordwest-orientierte Fenster soweit die
Neigung gegenüber der Horizontalen > 60° ist sowie Fenster, die dauernd vom Gebäude selbst verschattet sind
2)
0,04
0,03
0,015
Erhöhte Nachlüftung während der zweiten Nachthälfte n ≥ 1,5h-1
bei mittlerer und leichter Bauart
bei schwerer Bauart
Fensterneigung
0° ≤ Neigung ≤ 60° (gegenüber der Horizontalen)
1)
anteiliger Sonnen­
eintragskennwert SX
- 0,12 · fneig3)
+ 0,10 · fnord
fgew = (AW + 0,3 AAW + 0,1 AD)/AG
fgew = gewichtete Außenflächen bezogen auf die Nettogrundfläche; die Gewichtungsfaktoren berücksichtigen die
­Relation zwischen dem sommerlichen Wärmedurchgang üblicher Außenbauteile
AW = Fensterfläche (einschl. Dachfenster) nach DIN 4108-2:2003-04, 8.4
AAW = Außenwandfläche (Außenmaße)
= wärmeübertragende Dach- oder Deckenfläche nach oben oder unten gegen Außenluft, Erdreich und unbeheizte
AD
Dach- oder Kellerräume (Außenmaße)
= Nettogrundfläche (lichte Maße) nach DIN 4108-2:2003-04, 8.4
AG
Als gleichwertige Maßnahme gilt eine Sonnenschutzvorrichtung, die die diffuse Strahlung permanent reduziert und deren
gtotal < 0,4 erreicht
fneig = AW,neig/AG
AW,neig = geneigte Fensterfläche
= Nettogrundfläche
AG
B AU P H Y S I K Kiel
119
Rostock
Hamburg
Schwerin
Bremen
Berlin
Osnabrück
Hannover
Magdeburg
Frankfurt
Dortmund
Düsseldorf
Kassel
Köln
Erfurt
Bonn
Leipzig
Dresden
5
Plauen
Marburg
Frankfurt
Bayreuth
Saarbrücken
Nürnberg
Region A
„sommerkühl“
Stuttgart
München
Freiburg
Region B
„gemäßigt“
Region C
„sommerheiß“
Lindau
Sommer-Klimaregionen, die für den sommerlichen Wärmeschutznachweis gelten (nach DIN 4108-2: 2003-7).
Berechnung des Sonneneintragskennwerts S
Der Sonneneintragskennwert lässt sich durch
folgende Gleichung bestimmen:
S Aw =
gtotal=
AG =
=
Σ (A
i
· gtotal,i)
AG
w,i
Fensterfläche in m2
Gesamtenergiedurchlassgrad der
Verglasung
Nettogrundfläche des Raumes oder
Raumbereichs in m2
Die Nettogrundfläche AG wird mit Hilfe der lichten
Raummaße ermittelt. Bei sehr tiefen Räumen
muss die für den Nachweis einzusetzende
Raum­tiefe nach DIN 4108-2 begrenzt werden.
Zur Bestimmung der Fensterfläche Aw wird das
Maß bis zum Anschlag des Blendrahmens verwendet. Als lichtes Rohbaumaß gilt das Maueröffnungsmaß, bei dem das Fenster angeschlagen
wird. Dabei sind Putz oder ggf. vorhandene Verkleidungen nicht zu berücksichtigen.
Der Gesamtenergiedurchlassgrad einschließlich
Sonnenschutz gtotal ist nach folgender Gleichung
zu ermitteln:
gtotal = g · FC
g =
Energiedurchlassgrad nach DIN 410
FC =Abminderungsfaktor Sonnenschutz
1 2 0 B AU P H Y S I K
Beispielrechnung nach DIN 4108-2
Am Bespiel einer Halle wird gezeigt, wie der
Nachweis des sommerlichen Wärmeschuztes
durchgeführt wird.
Abmessungen der Beispielhalle:
Länge: 50 m (Fensterband 25 m · 1,5 m),
Breite: 30 m (Fensterband 10 m · 1,5 m),
Höhe: 5,5 m, Gebäude quaderförmig
Gesamtenergiedurchlassgrad g = 0,8
Im Beispiel ergeben sich die Fensterflächen wie
folgt:
Aw = 25 m · 1,5 m · 2 + 10 m · 1,5 m · 2
= 105 m2
5
Berechnung des zulässigen Grenzwertes Szul
Anteilige Sonneneintragskennwerte können der
Tabelle 9 aus DIN 4108-2: 2003-7 entnommen
werden:
Kriterium Sx
Gebäude in Klimaregion B 0,03
Bauart: mittlere Bauart 0,10 · fgew
Erhöhte Nachtlüftung: keine 0
Sonnenschutzverglasung: keine 0
Fensterneigung: keine 0
Orientierung: Nordfenster 0,10 · fnord
Errechnung der gewichteten Außenflächen fgew:
fgew = (AW + 0,3 · AAW + 0,1 · AD)/AG
AG = AW = AAW = AD = 49,5 · 29,5 = 1.460,25 m2
105 m2
(5 · 50 · 2) + (5 · 30 · 2) = 500 + 300 = 800 m2
1.500 · 2 = 3.000 m2
Ergibt sich:
fgew Isometrische Darstellung der Halle als Prinzipskizze.
Berechnung des Sonneneintragskennwertes S
Energiedurchlassgrad der Verglasung (ohne
Sonnenschutzvorkehrung, FC = 1,0):
2
2
· 3.000 m2
= 105 m + 0,3 · 800 m + 0,1
1.460,25 m2
= 0,44
in Verbindung mit mittlerer Bauart ergibt das
einen anteiligen Sonneneintragskennwert Sx von:
0,10 · fgew = 0,10 · 0,44 = 0,044
Errechnung der Größe fnord:
gtotal = g · FC = 0,8 · 1,0
Bei der Grundfläche gelten die lichten Maße, es
müssen also die 250 mm dicken Wandplatten
abgezogen werden:
(50 m – 0,5 m) · (30 m – 0,5 m) = 1.460,25 m
fnord = AW,nord/AW,gesamt
AW,nord =
AW,gesamt =
f nord
=
2
S =
105 m · 0,8 = 0,05
1.460,25 m2
N, NO und NW-orientierte Fenster­fläche
(Neigung > 60 °) sowie dauernd vom Ge­bäude
selbst verschattete ­Fensterflächen
gesamte Fensterfläche
2
Es ergibt sich ein tatsächlich vorliegender Sonneneintragskennwert von S = 0,05.
37,5 m2 = 0,36
105 m2
B AU P H Y S I K Nachweis:
Szul =
ΣS
x
= 0,03 + 0,044 + 0,36 = 0,43
damit gilt: S ≤ Szul
Somit ist der Nachweis des sommerlichen Wärme­­
schutzes erbracht.
5.3.3 Einflussfaktoren auf den
sommerlichen Wärmeschutz
Neben Standort, Umwelteinflüssen und architektonischer Gestaltung spielt die Baustoffwahl
beim sommerlichen Wärmeschutz eine wichtige
Rolle.
Wärmespeicherfähigkeit der Wandbaustoffe
Die Räume eines Gebäudes erwärmen sich
umso geringer, je schwerer die Bauteile sind.
Um „schwere“ und „leichte“ Bauart zu unterscheiden, wird raumweise der Quotient aus der
wirksamen Wärmespeicherfähigkeit der raumabschließenden Bauteile und der Nettogrundfläche ermittelt.
Ist das Ergebnis unter 50 Wh/(m2K), liegt ­„leichte“
Bauart vor. Ist es größer als 50 Wh/(m2K), aber
kleiner als 130 Wh/(m2K), wird es als ­„mittlere“
Bauart angesehen, bei über 130 Wh/(m2K) als
„schwere“.
Die Bauart mit Porenbeton-Wandplatten ist, wie
in zahlreichen Beispielrechnungen veröffentlicht (u. a. von Prof. Dr.-Ing. Werner in der Zeitschrift „Bauphysik“, Heft 25, 2003) als „mittlere“
Bauart zu bezeichnen.
Holzrahmenkonstruktionen sind meist „leichte“
Bauarten, Bauten aus Kalksandstein meist
„schwere“. Wichtig ist jedoch, dass die speicher­
fähigen Baumassen nicht durch raumseitige
leichte Bauteile (z. B. Dämmungen oder abgehängte Decken) abgedeckt werden.
Spezifische Wärmekapazität
Die spezifische Wärmekapazität (auch spezifische
Wärme genannt) gibt in J/kgK an, wie viel Energie 1 kg eines Stoffes bei der Erwärmung um
1 K aufnehmen kann, d. h. welche Wärmemenge
erforderlich ist, um die Temperatur eines Kilogramms eines Stoffes um 1 K zu erhöhen.
121
Je höher der Wert, umso mehr Wärme muss
zugeführt werden, um die Temperatur des
­Stoffes zu erhöhen, bzw. umso mehr Energie
kann ein Stoff aufnehmen. Die spezifische Wärmekapazität ist aber eine reine Materialkennzahl. Porenbeton hat eine spezifische Wärmekapazität von 1.000 J/kgK und damit die gleiche
wie Beton.
Wärmespeichervermögen/Wärmespeicher­
fähigkeit
Das Wärmespeichervermögen (auch Wärme­
speicherfähigkeit genannt) eines Bauteiles gibt
an, wie viel Wärme ein homogener Stoff von
1 m2 Oberfläche und der Dicke s bei der Temperaturerhöhung um 1 K speichern kann. Das
Wärmespeichervermögen C in J/(m2K) eines
Bauteils ist daher von der spezifischen Wärmekapazität c, von der Rohdichte des Bauteiles und
seiner Schichtdicke s abhängig. Hohe Rohdichte
und dickere Bauteile können mehr Wärme aufnehmen.
Wärmespeichervermögen =
Spezifische Wärmekapazität ·
Rohdichte · Schichtdicke
Wirksame Wärmespeicherfähigkeit
Bei der Betrachtung von wärmespeicherfähigen
Bauteilen sind nur die Bauteile zu berücksichtigen, die tatsächlich einen Einfluss auf das
Raum­klima – die Raumtemperatur – haben.
Man spricht daher von wirksamer Wärmespeicher­fähigkeit, die für den Sommer- und Winterfall unterschiedlich ermittelt wird. Für den Sommerfall wird die wirksame Wär­me­speicherfähigkeit einer Schicht nach folgender Formel
bestimmt:
Cwirk =
Cwirk
=
c
s
A
i =
=
=
=
=
Σ(c ·
i
i
· si · Ai)
wirksame Wärmespeicherfähigkeit
[J/(m2K)]
spezifische Wärmekapazität J/(kgK)]
wirksame Rohdichte [kg/m3]
Schichtdicke [m]
Fläche [m2]
Schicht
5
1 2 2 B AU P H Y S I K
Wärmeeindringkoeffizient/Aufheizen/Auskühlen
Für die Betrachtung Tag/Aufheizung, Nacht/­
Abkühlung ist eine weitere Größe von Bedeutung, der Wärmeeindringkoeffizient. Das Auf­
heizen eines Raumes verläuft umso schneller,
je kleiner der Wärmeeindringkoeffizient ist.
Dieser ist ein Maß dafür, wie „tief“ die Wärme
innerhalb einer kurzen Zeit in den Baustoff eindringen bzw. aus diesem austreten kann. Diese
Größe ergibt sich aus:
5
b
=
b = c ⋅ λ · c
=
λ
=
=
spezifische Wärme des Stoffes für alle mineralischen Baustoffe ist c = 1000 J/(kg · K)
Rechenwert der Wärmeleitfähigkeit [W/(mK)]
Rohdichte [kg/m3]
Wärmeeindringzahl b für Porenbeton-Bauteile
Rohdichte
kg/m³
Wärmeeindringzahl b
J/(m2 K s0,5)
550
277
[J/(m2 K s0,5)]
Wärmedämmung, Wärmespeicherung und Auskühlung
Material
Dicke
s
m
Rohdichte Wärmeleit- Spezifische Wärmedurchlass­ Gespeicherte Auskühlzeit
widerstand R Wärmemenge QS
fähigkeit λ Wärme c
tA
m2K/W
kg/m³
W/(mK)
J/kgK
J/m2K
h
0,20
550
0,14
1000
1,43
110000
43,69
0,25
550
0,14
1000
1,79
375000
68,37
0,30
550
0,14
1000
2,14
165000
98,08
Beton ≥ B15
0,18
2400
2,10
1000
0,09
432000
10,80
Dämmstoff
0,10
20
0,040
1500
2,50
3000
2,08
HEBEL
Porenbeton
gespeicherte Wärmemenge: QS = c · · s [J/m2 K]
Q
Auskühlzeit: tA = S · R [h]
3600
Raumlufttemperatur JLi sinkt
Außenlufttemperatur JLa sinkt
ϑLi
ϑLa
ϑLa
außen
ϑLi
innen
Schematische Darstellung des Auskühlverhaltens eines Bauteiles.
außen
innen
B AU P H Y S I K [˚C]
[˚C]
0
2
4
15
8
24 h
10
∞
20
Bauteiltemperatur
Bauteiltemperatur
20
0
2
4
15
25
[˚C]
[˚C]
20
20
15
8
24 h
10
25
∞
0
10
2
4
8
5
∞
5
30 cm
5
30 cm
0
Bauteiltemperatur
25
Bauteiltemperatur
25
15
0
10
2
4
8
5
24 h
30 cm
∞
0
24 h
30 cm
Auskühlverhalten einer Innenwand.
Auskühlverhalten einer Außenwand.
5.3.4 Sommerliches Raumklima
von der Wärmespeicherfähigkeit der Bau­stoffe
abhängig ist. Hier müssen mehrere Faktoren
berücksichtigt werden.
Periodische Temperaturänderungen
Die von außen kommende Wärmeenergie kann
das Raumklima unangenehm werden lassen.
Der Grund für die Wärme­zufuhr ist teils die
Sonneneinstrahlung, teils die erhöhte Außenlufttemperatur. Die durch die Fenster zugeführte
Sonnen­energie macht sich besonders stark
bemerkbar. Sonnen­schutzeinrichtungen haben
hier eine besondere Bedeutung.
Im Sommer sind Außenbauteile hohen Tempe­ra­­
turschwankungen ausgesetzt. In Extremfällen
kann die Oberflächentemperatur bis zu 70 °C
be­tragen. Für ein angenehmes Raumklima
müssen große Schwankungen auf ein geringeres
Tempe­raturniveau im Gebäu­de­inneren reduziert
werden.
Dieser Notwendigkeit trägt u. a. die EnEV Rech­
nung, die bei Fensterflächenanteilen > 30 %
einen Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes nach DIN 4108-2 fordert, bei dessen
Berechnung auch berücksichtigt wird, welcher
Bauart das Gebäude ist. Porenbeton gilt dabei
als für den sommerlichen Wärmeschutz positive
„mittlere Bauart“.
Bei periodischen Temperaturänderungen ist der
Wärmedurchlasswiderstand eines Bauteils keine
ausreichende Bewertungsgröße, da er nicht
123
Aufgrund der günstigen Kombination von Wärme­
dämmung, Wärmespeicherver­mögen und Baustoffmasse besitzen Außenbauteile aus HEBEL
Porenbeton die Fähigkeit, Schwan­kun­gen der
Außentemperatur zu minimieren. Sie gewährleisten dadurch im Sommer ein angenehmes
Raumklima mit ausgeglichenen Temperaturen.
HEBEL Bauteile aus Porenbeton schaffen bei
einer Bauteildicke von nur 200 mm bis 250 mm
mit einer Phasenverschiebung (Phasenverzögerung) von acht bis zwölf Stunden unbeein­flusst
von periodischen Temperaturänderungen raum­
klimatisch behagliche Verhältnisse.
Dieser ausgezeichnete sommerliche Wärme­
schutz wurde in einem Praxisversuch des
Fraunhofer-Institut für Bauphysik · IBP, Stuttgart, bestätigt.
An einer 250 mm dicken Porenbetonwand wurden im Verlauf von 24 Stunden die Oberflächen­­
temperaturen gemessen. Um besonders hohe
Temperaturen zu erreichen, wurde eine Westwand gewählt, die zusätzlich noch schwarz
gestrichen war. Die dort aufgetretenen Tempera­turschwankungen auf der Außenseite von
5
1 2 4 B AU P H Y S I K
etwa 70 K wurden durch die Wand so stark gemindert, dass auf der Innenseite nur noch eine
Temperaturerhöhung von 2 K (von 18 °C auf
20 °C) gemessen wurde, s. Abb. unten.
Periodische Kenngrößen, die eine Aussage zum
instationären Wärmeschutz erlauben, sind z. B.
das Temperaturamplitudenverhältnis und die
Phasenverschiebung.
Temperatur
Oberfläche Wand außen
°C
90
90
80
80
70
70
60
60
50
50
40
40
30
20
10
0
°C
30
±2K
70 K
20
5
Temperatur
Oberfläche Wand innen
10
4
8
12
16 20
Uhrzeit
24
4
4
Porenbetonwand
250 mm
8
12
16 20
Uhrzeit
24
4
0
Dämpfung von Temperaturschwankungen durch Bauteile aus Porenbeton.
Temperaturamplitudenverhältnis TAV
Periodische Temperaturschwankungen setzen
sich als Schwingungen durch das Bauteil fort.
Die Temperaturamplitude wird während des
Durchganges abgeschwächt.
Unter dem Temperaturamplitudenverhältnis TAV
­versteht ­man ­das ­Verhältnis ­der maximalen Tem­
peraturschwankung an der inneren zur maximalen Schwankung an der äußeren Bau­teil­
oberfläche. Die zeitliche Verzögerung der Wellenbewegung durch das Bau­teil wird als Phasenverschiebung bezeichnet.
Die Definition des Temperaturamplitudenverhältnisses beruht auf der Feststellung, dass die
Temperatur der Raumluft in gleichem Maße ansteigt oder abfällt wie die Temperatur an der Innenoberfläche des Bauteils. Somit kennzeichnet
das Temperaturamplitudenverhältnis nur das
thermische Verhalten des Bauteils bei einer Anregung durch eine periodische Temperaturschwankung. Das thermische Verhalten des an-
grenzenden Innenraumes wird nicht berücksichtigt, obwohl auch die Wärmespeicherfähigkeit der Innenbauteile die Raumlufttemperatur
beeinflusst.
Phasenverschiebung
Die Zeitspanne, die eine Temperaturwelle
benötigt, um von außen durch ein Bauteil in
das Innere eines Raumes zu gelangen, wird als
Phasenverschiebung (oder Phasenverzögerung)
bezeichnet.
Die Phasenverschiebung ist abhängig von:
· Wärmeleitfähigkeit
· spezifischer Wärme
· Wärmespeicherfähigkeit
· Dicke der Bauteile
· Wärmeübergangswiderstand an der
­Bauteilgrenze
B AU P H Y S I K %
100
%
Temperatur
Wandoberfläche außen
125
Temperatur
Wandoberfläche innen
70
Zeit t
10
Zeit t
η = 2,06 h
100
η = 11,3 h
5
XELLA Porenbeton: TAV = 0,11; η = 10,84 Std.
λ = 0,14 W/(mK); d = 250 mm; U = 0,51 W/(m2K)
Blech Iso-Paneel mit Dämmstoff: TAV = 0,70; η = 2,06 Std.
λ = 0,04 W/(mK); d = 100 mm; U = 0,37 W/(m2K)
Temperaturamplitudenverhältnis (TAV) und Phasenverschiebung η einer Wärmewelle, die eine Wand durchwandert.
Je kleiner das Temperatur­amplitudenver­hält­nis,
desto günstiger ist das Verhalten des Baustoffes
in Hinblick auf den sommerlichen Wärmeschutz
einzustufen. Als günstig ist anzunehmen, wenn
die Temperatur der inneren Wandoberfläche auf
etwa den 0,25- bis 0,20-fachen Wert der Temperatur der äußeren Wandober­­f­­­läche gedämpft
wird.
TAV-Werte von über 0,40 erfordern bei entsprechender Raumnutzung hohe Aufwendungen
durch Investitions-, ­Betriebs- und Unterhaltskosten für Klimatisierung.
Unter Zugrundelegung eines Berechnungs­
verfahrens nach Hauser/Gertis in Heft 75 der
Veröffentli­chungen aus dem Fraunhofer-Institut
für Bauphysik · IBP, Stuttgart werden in den zwei
folgenden Diagrammen das Temperatur­ampli­
tudenverhältnis und die Phasenverschiebung in
Abhängigkeit von der Materialdicke dargestellt.
1,0
Temperaturamplitudenverhältnis [-]
Die Phasenverschiebung ist eng mit dem Temperaturamplitudenverhältnis verbunden. Ist das
Temperaturamplitu­den­verhältnis klein (0,25 bis
0,20), dann spielt die Phasenverschie­bung in der
Regel keine Rolle; ist es relativ groß (0,70 bis
1,00), müssen die Orientierung des Bauteils und
die Raumnutzung berücksichtigt werden. Zu
leichte Außenkonstruktio­nen sind trotz hoher
Wärmedämmung oft ungeeignet, weil es ihnen
an der Wärmespeicherfähigkeit fehlt.
0,8
1 Poren
0,6
2 Poren
3 Leich
0,4
4 Norm
4
5 Wärm
3
2
0,2
1
0,0
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
Materialdicke [m]
Temperaturamplitudenverhältnis homogener Schichten
abhängig von der Materialdicke.
1 2 6 B AU P H Y S I K
eines Betriebsgebäudes haben kann, wird nachfolgend an einer Simulationsrechnung demons­
triert. Dabei wird eine Halle aus Porenbeton mit
einer Halle aus Blech ISO-Paneel verglichen. Bei1 Porenbeton: = 400 kg/m ; λ = 0,10 W/(mK)
de Hallen unterscheiden sich nur durch die für
2 Porenbeton: = 600 kg/m ; λ = 0,16 W/(mK)
Wände
und Dach verwendeten Baustoffe. Ab3 Leichtbeton: = 1200 kg/m ; λ = 0,50 W/(mK)
messungen
Ausführungen
; λ = 2,1 W/(mK) der betriebs4 Normalbeton: =und
2400 kg/m
bereiten
Halle können
nachfolgenden
Auf5 Wärmedämmstoff:
= 30 kg/m ; λder
= 0,040
W/(mK)
listung entnommen werden.
Phasenverschiebung η [h]
30
25
1
20
3
R
3
2
15
R
3
3
R
3
R
3
10
4
R
5
0
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
Materialdicke [m ]
Phasenverschiebung homogener Schichten abhängig von
der Materialdicke.
5
Folgende Baustoffe wurden in den Diagrammen verwendet:
1Porenbeton = 550 kg/m3; λ = 0,14 W/(mK)
2Leichtbeton = 1200 kg/m3; λ = 0,50 W/(mK)
3Normalbeton = 2400 kg/m3; λ = 2,10 W/(mK)
4Wärmedämmstoff = 30 kg/m3; λ = 0,040 W/(mK)
Die Diagramme zeigen, dass ein Bauteil aus
Wärmedämmstoff mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit und einer geringen Roh­dichte einen
hervorragenden winter­lichen Wärmeschutz
­bietet, jedoch wegen der geringen Rohdichte
nicht auch automatisch „sommertauglich“ ist.
Ebenso ungünstig ist eine homogene Wand aus
einem sehr schweren Baustoff mit einer hohen
Wärmeleitfähigkeit.
Im Gegensatz dazu haben Porenbetonkon­struk­
tionen eine geringe Wärmeleitfähig­keit (winterlicher Wärmeschutz) und eine wärmespei­chern­de
Rohdichte (sommerlicher Wärmeschutz), die ein
günstiges Temperaturamplitudenverhältnis bewirken.
Ebenso vorteilhaft ist die Phasenverschiebung
bei homogenen Porenbetonkonstruk­tionen. Für
eine Wand aus 300 mm Porenbeton beträgt die
Phasenverschiebung z. B. ca. dreizehn Stunden.
Simulationsberechnungen
Welche Rolle der Baustoff bzw. der Einfluss
­einer „leichten“ oder einer „schweren“ Bauweise neben Faktoren wie dem Sonneneintrag
durch transparente Bauteile (Fenster) oder dem
Nutzerverhalten (Lüftung) auf das Innenklima
Isometrische Darstellung der Halle als Prinzipskizze.
Abmessungen:
Länge: 50 m (Fensterband 25 m x 1,5 m)
Breite: 30 m (Fensterband 10 m x 1,5 m)
Traufhöhe 5,0 m; Firsthöhe 5,5 m
auf jeder Seite ein Tor 3,0 m x 4,0 m
Wände:
a) HEBEL Wandplatten P 4,4-0,55; 250 mm;
U = 0,51 W/(m2K)
b) Blech ISO-Paneel 80 mm, U = 0,34 W/(m2K)
Dach:
a) HEBEL Massvidach mit 53 mm Dämmung
λ = 040; U = 0,302 W/(m2K)
b) Blechdach mit 120 mm Dämmung
λ = 040; U = 0,302 W/(m2K)
Fenster:
UW = 1,1 W/(m2K); g = 0,8; mit Verschattung
Tore:
Blech; U = 1,08 W/(m2K)
Boden:
Beton 200 mm; U = 1,908 W/(m2K)
B AU P H Y S I K Nutzung:
10 Personen von 7:00 bis 17:00 Uhr
Beleuchtung 300 Lux
Maschinenleistung 6 KW
Lagerware 5 t Eisen
Hier zeigt sich deutlich die große Stärke bei der
Bauweise mit Porenbeton.
Lüftung:
Arbeitszeit: 500 m3/h
Nachtlüftung: 30.000 m3/h (0:00 bis 5:00 Uhr)
Um Jahresaussagen treffen zu können, wurde
für die Musterhalle von einem unabhängigen
Ingenieurbüro eine dymamisch thermische Simulation für ein Testreferenzjahr durchgeführt.
Grundlage für die Simulation ist die VDI 2078
„Berechnung der Kühllast klimatisierter Räume
(VDI-Kühllastregeln)“, zusätzlich werden die im
Verlauf eines in meteorologischer Hinsicht durch­
schnittlichen Jahres ermittelten Wetterdaten bei
realitätsnaher Nutzung betrachtet. Die Wetterdaten werden dabei stündlich berücksichtigt.
Dieses Rechenverfahren (verwendete Software:
TRNSYS) ermöglicht zuverlässige Aussagen zur
Innentemperatur sowie zum Energieverbrauch
über das ganze Jahr hinweg.
In der Leichtbauhalle wird die Temperatur von
27 °C über das ganze Jahr hinweg 630 Stunden
lang überschritten. Der Wert von 30 °C wird 55
Stunden lang überschritten. Dies entspricht bei
einer täglichen Arbeitszeit von 8 Stunden ganzen
7 Arbeitstagen mit unerträglichen Ba­ra­cken­
klima und unzufriedenen Mitarbeitern.
Bei Bauweise mit HEBEL Porenbeton wird die
Temperatur von 27 °C lediglich 200 Stunden
lang überschritten. Das sind 430 Stunden
weniger als bei Leichtbauhallen, Mitarbeiter in
Porenbeton-Hallen können also über 54 ganze
Arbeitstage mehr effizient und angenehm arbeiten. 30 °C werden überhaupt nicht erreicht.
Ausführliche Informationen zu diesem Thema
können bei Xella Aircrete Systems angefordert
werden.
750
Außentemperatur
Leichtbauweise
Porenbeton
Stunden während der Betriebszeit
700
650
600
550
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
> 25°C
> 26°C
127
> 27°C
> 28°C
> 29°C
Quelle: Müller-BBM Ingenieurbüro, Planegg bei München
Temperatur-Jahreshäufigkeiten bei dynamisch thermischer Simulation.
> 30°C
> 31°C
> 32°C
5
1 2 8 B AU P H Y S I K
5.4 Klimabedingter Feuchteschutz
Durch Anforderungen, Empfehlungen und Hinweise der DIN 4108-3 wird zur Vermeidung von
Schäden die Einwirkung von Tau­wasser und
Schlagregen auf Baukonstruktionen begrenzt.
Jedoch können, wie bei allen mineralischen
Baustoffen, nach dem Einbau durch besondere
Klimasituationen verursachte Abweichungen
(von den Sorptionsfeuchten) auftreten.
In den folgenden Abschnitten wird ausführlich
darauf eingegangen.
Zur prozentualen Abschätzung des Feuch­tig­keits­
ausfalls gelten folgende Rechenformeln, wobei
die Umrechnung von um nach uv oder umgekehrt
nach diesen Beziehungen erfolgt:
5
uv =
um =
um
uv
V
=
=
=
=
um ·
1000
uv
[%]
· 1000 5.4.2 Tauwasserschutz
Tauwasserbildung auf Bauteilen
Werden die Mindestwerte der Wärmedurch­lass­
widerstände nach DIN 4108-2 Tabellen 1 oder 2
eingehalten und sind bei normaler Nutzung und
durchschnittlichem Heizen und Lüften keine
Extremwerte von Raumtemperaturen und rel.
Luftfeuchtigkeiten vorhanden, so sind keine
Schäden durch Tauwasserbildung zu erwarten.
Zur Verhinderung von Tauwasserbildung auf der
inneren Bauteiloberfläche kann die Ermittlung
des erforderlichen Wärmedurchlasswiderstandes
R bzw. des entsprechenden Wärmedurchgangskoeffizienten U wie folgt vorgenommen werden:
Wärmedurchlasswiderstand erforderlich:
Ji – Je Rerf. = RSi ·
– (RSi+RSe)
Ji – Js [%]
massebezogener Feuchtigkeitsgehalt [%]
volumenbezogener Feuchtigkeitsgehalt [%]
Rohdichte [kg/m3]
Volumen [m3]
5.4.1 Schlagregenschutz
Schlagregen gegen Außenbauteile und Durch­
feuchtungen können deren Eigenschaften, ins­
be­son­­­dere die Wärmedämmung, mindern und
Bauschäden hervorrufen.
Die in 3.3 genannten Produkte Silikon-, Silikatund Acryl-Außenbe­schich­tung sind wasserabweisend und erfüllen die Anforderungen der
Beanspruchungsgruppe III.
Ausführliche Hinweise zum Regenschutz mine­
ra­lischer Baustoffe geben Kapitel 3 und DIN
4108-3. Dort sind verschiedene Beanspruchungs­
gruppen und die zum Schutz erforderlichen Ausführungen bei Schlag­regen­bean­spruchung festgelegt.
[m2K/W]
Maximal zulässiger Wärmedurchgangskoeffizient:
Umax. =
Ji
Je
Js
Ji – Js
RSi · (Ji – Je)
[W/(m2K)]
= Temperatur innen [°C]
= Temperatur außen [°C]
= Taupunkttemperatur der Raumluft
RSe ; RSi = Wärmeübergangswiderstand (i = innen bzw. e = außen)
Tauwasserbildung in Bauteilen
Sie ist unschädlich, wenn folgende Anforderungen erfüllt sind:
· Die während der Tauperiode anfallende
Feuch­tigkeit muss in der Verdunstungs­­
periode wieder abgegeben werden können.
· Die Baustoffe dürfen durch Tauwasser nicht
geschädigt werden.
· Eine Tauwassermenge von 1,0 kg/m2 darf bei
mineralischen Wand- und Dachkonstruktionen
nicht überschritten werden.
BauPHYSIK
An Berührungsflächen von kapillar nicht wasseraufnahmefähigen Schichten darf die max. Tauwassermenge 0,5 kg/m2 betragen (Begrenzung
des Ablaufens/Abtropfens).
Rechenwerte der
Wasserdampfdiffusionswider­standszahlen µ
im Vergleich (z. T. nach DIN V 4108-4 Tabelle 1)
Übliche Wand- und Dachkonstruktionen aus
HEBEL Bauteilen erfüllen unter normalen Klima­
be­­­­dingun­gen die Anforderungen der DIN 4108.
Ein gesonder­ter Nachweis des Tauwasserschutzes
ist deshalb nicht e­r­forderlich.
Silikat-Außenbeschichtung ...........................10
In Verbindung mit diffu­sions­bremsenden Schich­
­ten wie dicken kunst­harzgebundenen Putzen
kann u. U. die Feuchtigkeitsabgabe nicht ausreichend gesichert sein. Dann sind gesonderte
Nach­weise nach DIN 4108-3 zu führen.
Die Richt­­werte der Wasserdampfdiffusions­
widerstandszahlen für HEBEL Bauteile sind der
nebenstehenden Tabelle zu entnehmen.
HEBEL Bauteile...........................................5/10
Silikonharz-Außenbeschichtung..................250
Acryl-Außenbeschichtung . .........................580
Mineralfaser......................................................1
Schaumkunststoffe..................................20/300
Lochziegel/Hohlblocksteine........................5/10
Kalksandsteine............................................5/25
Zement, Mörtel und Putze........................10/35
Holz.................................................................40
Beton...................................................... 70/150
Bitumen-Dachbahnen................... 10000/80000
5.4.3 Diffusionsverhalten
Unter den tragenden mineralischen Baustof­fen
hat Porenbeton den nied­rig­sten Was­ser­­­dampf­
diffusionswiderstand.
Der monolithische, zugleich wärmedämmende
Aufbau der Porenbeton-Bauteile erübrigt zusätzliche Dämmschichten und vermeidet damit
bauphysikalisch ungünstige Schichtübergänge
im Bauteil. Das bedeutet problemlose, schadensfreie Konstruktionen.
Grundsätzliche Regeln:
· Das Produkt aus µ · s = sd (diffusionsäquivalente Luftschichtdicke) muss von innen nach
außen kleiner werden.
· Eingedrungene Feuchtigkeit muss ausdiffundieren können.
· Bei mehrschaligen Wänden ist eine Hinterlüftung der Außenschale empfehlenswert.
Diese Anforderungen werden bei den üblichen
HEBEL Wandkonstruktionen erfüllt.
129
Kunststoff-Dachbahnen................ 10000/80000
Diffusionsäquivalente Luftschichtdicke sd
Metalldeckung:
Titanzink Doppelstehfalz
Scharenbreite 720 mm
sd = 84 m
5
1 3 0 B AU P H Y S I K
Flachdächer bzw. Warmdachkonstruktionen sind
wegen der Dachhaut vielfach nach außen verhält­
nismäßig diffusionsdicht. Dennoch bleiben
auch diese Konstruktionen diffusionstechnisch
trocken. Bei Verwendung von Zusatzdämmung
aus Mineralfaser­platten und anderen diffusions­
offenen Dämm­schichten wird der Einbau einer
Dampfsperre sd ≥ 100 m zwischen Dachplatten
und Wärmedämmung empfohlen, bei Metalldacheindeckungen ist sie generell erforderlich.
5
Das Fraunhofer-Institut für Bauphysik, Stutt­gart,
untersuchte fünf bis zehn Jahre alte, unge­
dämm­te Poren­beton-Dächer. Es stellte fest, dass
es keine bedeutenden Kondensationszonen im
Poren­beton gibt. In 90 % aller Fälle (Sum­men­
häufigkeit) wurde ein praktischer Feuch­­­tig­keits­
gehalt von weniger als 3,3 Volumen-Prozent
festgestellt.
Bei einer relativen Raumluftfeuchte bis ca. 65 %
und Raumlufttemperaturen von ca. 20 °C können
deshalb Konstruktionen verwendet werden, bei
denen die Feuchtigkeit vorwiegend nach unten
ausdiffundieren kann.
Die folgenden Diagramme können für eine
­Abschätzung der Anwendung von HEBEL Dachplatten für verschiedene relative Luftfeuchtigkeiten und Innentemperaturen verwendet werden. ­­
Ein rechnerischer Nachweis über die anfallende
Wassermasse im Winter und die austrocknende
Wassermasse im Sommer kann nach D
­ IN 4108-3,
Anhang A erfolgen. Die Rechenbeispiele ab
­Seite 133 verdeutlichen dies.
Beispiel 1: HEBEL Dachplatten mit zusätz­licher
Wärmedämmung (Seite 131)
Der Kurvenverlauf und die Zahlenwerte in der
Tabelle geben in Abhängigkeit von Lufttempe­
ratur und Luftfeuchte im Raum den Grenzbereich für die nach DIN 4108-3 ­während der Tauperiode ausfallende Wassermasse im Bauteil
an, die während der Ver­duns­tungsperiode wieder abgegeben werden kann.
Beispiel 2: HEBEL Dachplatten ohne zusätz­
liche Wärmedämmung (Seite 132)
Der Kurvenverlauf gibt in Abhängigkeit von Luft­
temperatur und Luftfeuchte im Raum auf der
Basis des Berechnungsverfahrens den Grenz­
bereich für die nach DIN 4108-3 maximal mögliche Wassermasse von 1,0 kg/m2 an, die während der Tauperiode im Bauteil ausfallen darf
und die während der Verdunstungsperiode wieder abgegeben werden muss. Die Tabelle zeigt
die maximal mögliche verdunstende Tauwasser­
masse bei HEBEL Dachplatten und HEBEL
Wandplatten, die weit über der nach DIN 4108
zulässigen ausfallenden Tauwassermasse liegt.
BauPHYSIK
131
Mögliche feuchteschutztechnische Anwendung
von HEBEL Dachplatten mit zusätzlicher Wärmedämmung (Beispiel 1)
2-lagige Dachabdichtung
100 mm Dämmung EPS nach DIN
EN 13163 mit m = 50 und l = 0,035
ohne Dampfsperre
relative Feuchte im Raum [%]
90
85
D
HEBEL Dachplatte P 4,4-0,55
λ = 0,14 W/(mK)
80
75
70
65
d = 150 mm; U = 0,24 W/(m²K)
d = 200 mm; U = 0,22 W/(m²K)
60
55
10
11
12
13
15
14
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Lufttemperatur im Raum [°C]
5
Maximal mögliche Verdunstungsmenge in Abhängigkeit von Lufttemperatur und Luftfeuchte
Lufttemperatur
im Raum
D = 150 mm
U = 0,24 W/(m²K)
D = 200 mm
U = 0,22 W/(m²K)
°C
relative
Luftfeuchte
%
maximal
mögliche
Verdunstungs-­
menge
kg/m²
relative
Luftfeuchte
%
maximal
mögliche
Verdunstungsmenge
kg/m²
12
87
0,40
87
0,38
14
82
0,40
82
0,38
16
78
0,40
76
0,38
18
74
0,40
72
0,38
20
71
0,40
68
0,38
22
67
0,40
64
0,38
24
65
0,40
61
0,38
1 3 2 B AU P H Y S I K
Mögliche feuchteschutztechnische Anwendung
von HEBEL Dachplatten ohne zusätzliche Wärmedämmung (Beispiel 2)
2-lagige Dachabdichtung
90
D
HEBEL Dachplatte P 4,4-0,55
λ = 0,14 W/(mK)
(ohne Dampfsperre)
85
80
5
relative Feuchte im Raum [%]
75
70
65
60
55
d = 250 mm; U = 0,52 W/(m²K)
50
45
d = 200 mm; U = 0,63 W/(m²K)
40
35
30
10
11
12
13
15
14
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Lufttemperatur im Raum [°C]
Maximal mögliche Verdunstungsmenge in Abhängigkeit von Lufttemperatur und Luftfeuchte
Lufttemperatur
im Raum
D = 200 mm
U = 0,63 W/(m²K)
D = 250 mm
U = 0,52 W/(m²K)
°C
relative
Luftfeuchte
%
maximal
mögliche
Verdunstungs-­
menge
kg/m²
relative
Luftfeuchte
%
maximal
mögliche
Verdunstungsmenge
kg/m²
12
82
2,34
89
1,82
14
76
2,05
83
1,87
16
68
2,05
77
1,87
18
61
2,15
69
1,62
20
55
2,15
63
1,64
22
49
2,15
57
1,73
24
44
2,15
50
1,73
BauPHYSIK
Diffusionsnachweis für HEBEL Dachplatten und
HEBEL Wandplatten
Die im Winter eindiffundierende Tauwasser­
menge beträgt:
mWT = tT · (ii – ie)
wobei ii die Diffusionsstromdichte vom Raum in
das Bauteil bis zum Anfang des Tauwasserbereiches ist
ii =
Pi – Psw1
Z
und ie die Diffusionsstromdichte vom Ende des
Tauwasserbereiches zum Freien
ie =
Pi =
Wasserdampfteildruck im Raum
Pe =
Wasserdampfteildruck im Freien
Ps =
Wasserdampfsättigungsdruck
PSi =
Wasserdampfsättigungsdruck im Raum
PSe =
Wasserdampfsättigungsdruck im Freien
Psw =
Wasserdampfsättigungsdruck Psw1 und Psw2 am Anfang und am Ende des Tauwasser­bereichs
Z =
Wasserdampf-Diffusionsdurchlasswiderstand der Baustoffschichten
tT =
Dauer der Tauperiode 1440 Std.
tV =
Dauer der Verdunstungsperiode 2160 Std.
Psw2 – Pe
Z
5
Randbedingungen
Tauperiode
innen
Lufttemperatur
20
relative Feuchte
50
Wasserdampf-Sättigungsdruck
Wasserdampf-Teildruck
Oberflächentemperatur des
Daches
133
Verdunstungsperiode Dimensionen
außen
innen
außen
– 10
12
12
°C
80
70
70
%
2340
260
1403
1403
Pa
1170
208
982
982
Pa
+ 20
°C
1 3 4 B AU P H Y S I K
Temperatur - Dampfsättigungsdruckverlauf an den Schichtgrenzen
Tauperiode
Temperatur
[°C]
Grenzschicht
Tauperiode
Dampfdruck
[Pa]
Verdunstungs­
periode
Temperatur [°C]
Verdunstungs­
periode
Dampfdruck [Pa]
20,0
2340
12,0
1404
18,1
2084
12,5
1451
1/2
- 8,3
302
19,7
2300
2
- 9,3
277
20,0
2338
Kaltseite
- 10,0
260
12,0
1404
Warmseite
1
Tauwassermasse Dachplatten
5
Zi
= 1,5 · 106 · 1,0
= 1,5 · 106 m² · h · Pa/kg
Ze
= 1,5 · 106 · 450
= 675 · 106 m² · h · Pa/kg
Pi = 1170 Pa
Pswi = 302 Pa
Pe = 208 Pa
mWT = 1440 ·
1170 – 302
–
1,5 · 106
302 – 208
= 0,83 kg/m² < 1,0 kg/m²
675 · 106 nach DIN 4108 zulässig.
Verdunstende Wassermasse Dachplatten
Zi
= 1,5 · 106 · 1,0
= 1,5 · 106 m² · h · Pa/kg
Ze
= 1,5 · 106 · 450
= 675 · 106 m² · h · Pa/kg
Pi = Pe = 982 Pa
Psw = 2340 Pa
mWV = 2160 ·
2340 – 982
+
1,5 · 106
2340 – 982
= 1,90 kg/m² > 0,85 kg/m²
675 · 106
Das Tauwasser im Bauteilquerschnitt trocknet im Sommer wieder aus.
BauPHYSIK
innen
2500
2400
135
außen
Psi = 2340
2300
+ 20
2200
+ 18,1 C
2100
2000
Psi = 2084
+ 18
+ 16
1900
+ 14
1800
+ 12
m
Te
1700
pe
1400
400
300
200
Wasserdampfsättigungsdruck in Pa
500
ru
ck
– 4
P
– 6
Ps
600
ild
– 8,3 C
– 8
– 9,3 C
– 10 C
– 10
δ in C
te
uck
700
)
er
am
900
800
0
– 2
sdr
rd
pf
1000
+ 2
ung
as
se
1100
int
W
+ 4
ig
ätt
Pi =1170
pfs
1300
+ 6
(W
m
rda
sse
Wa
1500
+ 8
ve
ur
rk
tu
ra
1600
1200
+ 10
Tauwasserausfall
Pswi = 302
Pse= 277
Pe = 208
Sde = 450
1,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0 1,1 1,2
1,3
1,4
1,5
449 450 451
Sd = µ · s
Diffusionsdiagramm HEBEL Dachplatten.
Rechengrößen für das Diffusionsdiagramm
HEBEL Dachplatten
Schicht
S
µ
m
Sd
m
λ
R
W/(mK) m²K/W
–
–
–
0,10
5
1,0
0,14
1,67
2 Lag. Bitumen-Schweißbahnen 0,009 50000 450
0,17
0,05
–
0,04
Wärmeübergang innen
–
HEBEL Dachplatten P 4,4-0,55 0,20
Wärmeübergang außen
–
–
∑
–
451
∑
1,86
Grenzschicht
→
→
→
→
→
Warmseite
1
1/2
2
Kaltseite
5
1 3 6 B AU P H Y S I K
Temperatur - Dampfsättigungsdruckverlauf an den Schichtgrenzen
Tauperiode
Temperatur
[°C]
Grenzschicht
Tauperiode
Dampfdruck
[Pa]
Verdunstungs­
periode
Temperatur [°C]
Verdunstungs­
periode
Dampfdruck [Pa]
20,0
2340
12,0
1404
17,6
2014
12,0
1404
1/2
- 9,2
279
12,0
1404
2
- 9,3
276
12,0
1404
Kaltseite
- 10,0
260
12,0
1404
Warmseite
1
Tauwassermasse Wandplatten
5
Zi
= 1,5 · 106 · 0,84
= 1,26 · 106 m² · h · Pa/kg
Ze
= 1,5 · 106 · 0,4
= 0,6 · 106 m² · h · Pa/kg
Pi
Psw1
Psw2
Pe
= 1170 Pa
= 405 Pa
= 279 Pa
= 208 Pa
mWT = 1440 ·
1170 – 405
–
1,26 · 10 6
279 – 208
= 0,704 kg/m² ≤ 1,0 kg/m²
0,60 · 106 nach DIN 4108 zulässig.
Verdunstende Wassermasse Wandplatten
Zi
= 1,5 · 106 · 0,92
= 1,38 · 106 m² · h · Pa/kg
Zi
= 1,5 · 106 · 0,48
= 0,72 · 106 m² · h · Pa/kg
Pi = 982 Pa
Psw = 1403 Pa
Pe = 982 Pa
mWV = 2160 ·
1403 – 982
1403 – 982
+
= 1,922 kg/m² > 0,70 kg/m²
1,38 · 10 0,72 · 106
6
Das Tauwasser im Bauteilquerschnitt trocknet im Sommer wieder aus.
BauPHYSIK
innen
250 0
240 0
230 0
200 0
außen
Psi = 2340
+ 20
20 °C
220 0
210 0
+ 18
+ 17,6 °C
+ 16
Psi = 2014
+ 14
190 0
+ 12
180 0
+ 10
)
er
int
(W
ve
ur
rk
Ps
atu
uck
er
sdr
mp
ung
Te
ttig
fsä
mp
rda
sse
Wa
160 0
150 0
140 0
130 0
Pi =1170
100 0
600
500
400
300
200
Wasserdampfsättigungsdruck in Pa
900
700
+ 6
+ 4
+ 2
0
– 2
W
as
se
rd
am
pf
te
ild
ru
ck
P
110 0
800
+ 8
5
– 4
– 6
–
9,2 °C
–
– 8
9,3 °C
— 10 °C
– 10
δ in °C
170 0
120 0
137
Tauwasserausfall
Psw2 = 279
Psw1 = 405
Pse = 276
Pe = 208
S dz =
0,16
Sdi = 0,84
Sde = 0,4
0,4
1,0
0,1
0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3
1,4
Sd = µ · s
Diffusionsdiagramm HEBEL Wandplatten.
Zusammenstellung der Rechengrößen für das Diffusionsdiagramm
HEBEL Wandplatten P 4,4-0,55
Schicht
S
µ
m
Wärmeübergang innen
HEBEL Wandplatten
0,20
Beschichtung
0,002 200
Wärmeübergang außen
–
–
Sd
m
R
λ
W/(mK) m²K/W
–
–
–
0,13
5
1,0
0,14
1,43
0,4
0,70
0,003
–
–
–
∑
1,4
0,04
∑
1,60
Grenzschicht
→
→
→
→
→
Warmseite
1
1/2
2
Kaltseite
1 3 8 B AU P H Y S I K
Weitere Beispiele in Kurzform
Schicht
Ri
HEBEL Dachplatten P 4,4-0,55
Dachdichtung (Folie)
Kiesschüttung
Re
Ri
HEBEL Dachplatten P 4,4-0,55
Dachdichtung (Bitumenbahnen)
Kiesschüttung
Re
Ri
HEBEL Dachplatten P 4,4-0,55
Wärmedämmung
Dachdichtung (Folie)
Re
–
0,14
0,16
–
–
0,10
–
–
–
0,04
s
µ
m
λ
W/(mK)
R
m²K/W
–
0,25
0,01
–
–
–
5
50000
–
–
–
0,14
0,17
–
–
0,10
–
–
–
0,04
s
µ
m
λ
W/(mK)
R
m²K/W
–
0,20
0,10
0,0012
–
–
7
50
18000
–
–
0,16
0,04
0,16
–
0,10
–
–
–
0,04
λ
W/(mK)
R
m²K/W
–
0,16
0,04
0,17
–
0,10
–
–
–
0,04
verdunstende Wassermasse mWV: 0,429 kg/m²
Tauwassermasse mWT: 0,157 kg/m²
Schicht
Ri
HEBEL Dachplatten P 4,4-0,55
Wärmedämmung
Dachdichtung (Bitumenbahnen)
Re
–
5
18000
–
–
R
m²K/W
verdunstende Wassermasse mWV: 1,525 kg/m²
Tauwassermasse mWT: 0,670 kg/m²
Schicht
–
0,25
0,0012
–
–
λ
W/(mK)
verdunstende Wassermasse mWV: 1,730 kg/m²
Tauwassermasse mWT: 0,693 kg/m²
Schicht
5
s
µ
m
s
µ
m
–
0,20
0,10
0,01
–
–
7
50
50000
–
verdunstende Wassermasse mWV: 0,463 kg/m²
Tauwassermasse mWT: 0,186 kg/m²
BauPHYSIK
139
5.4.4 Wasseraufnahme
Die Tabelle zeigt, dass HEBEL Porenbeton im
­Ver­gleich zu anderen Baustoffen einen sehr
niedrigen Wasseraufnahmekoeffizien­ten w
­besitzt. Dieser Koeffizient gibt in kg/(m2 · h0,5)
an, wieviel Wasser in einer bestimmten Zeit
aufgenommen wird.
Die innere Struktur des Porenbetons, die überwiegend aus Mikro- und Makroporen besteht,
behindert den kapillaren Flüssig­keitstransport
über größere Strecken.
Wasseraufnahmekoeffizienten w verschiedener Baustoffe (nach Künzel und Schwarz)
Wasseraufnahmekoeffizient
w
kg/(m2·h0,5)
Baustoff
Gipsbauplatten
Vollziegel
Lochziegel
KalksandVollstein
Porenbeton
35 – 70
20 – 30
9 – 25
4–8
2,5 – 7
Bimsbeton
1,5 – 2,5
Beton
0,1 – 0,5
Gips
Kalkzementputz
Zementputz
KunststoffDispersionsbeschichtung
35
2–4
2–3
0,05 – 0,2
5
1 4 0 B AU P H Y S I K
5.5 Brandschutz
5.5.1 Begriffe
Das Brandverhalten von Bauteilen wird durch die
Zuordung der verwendeten Baustoffe zu Baustoffklassen und durch ihre Feuerwiderstandsdauer (in Minuten) be­­schrie­ben. Als Grundlagen
dienen die Regelungen der DIN 4102 und der
gleichberechtigt geltenden europäischen Norm
DIN EN 13501.
5
Baustoffklasse
Die Baustoffklasse nach DIN 4102 gibt an, ob
das Material brennbar ist und wie leicht es sich
entflammen lässt. Danach gehört Porenbeton
zu den nicht brennbaren Baustoffen der Klasse
A1, die einem Feuer am besten widerstehen.
Diese Zuordnung zur Baustoffklasse bleibt auch
dann erhalten, wenn die Bauteilober­flächen mit
Anstrichen auf Disper­sions- oder Alkyd­harz­basis
oder mit üblichen ­Papier-Wandbekleidungen
(Tapeten) versehen werden.
Auch nach DIN EN 13501 zählt Porenbeton zur
feuerbeständigsten Klasse A1. Die Bewertung
der Baustoffe erfolgt wie in DIN 4102 hinsichtlich ihrer Brennbarkeit bzw. Entflammbarkeit,
dabei werden zusätzlich die Brandparallelerscheinungen „Rauchentwicklung“ und „Brennendes Abtropfen/Abfallen“ beurteilt. Beides
kommt bei Porenbeton nicht vor.
Feuerwiderstandsklassen
Nach DIN 4102 erfolgt die Einstufung in Feuer­
wider­­stands­klassen, z. B. F90, was einer Feuer­­­­wi­der­­stands­dauer von mindestens 90 Minuten
entspricht. Es gibt die Feuerwider­standsklassen
F30, F60, F90, F120, F180, F360.
Eine ergänzende Benennung der Feuer­wider­
standsklassen ergibt sich aus dem Brandver­
hal­ten der für die Bauteile verwendeten Baustoffe, z. B. F90-A. Eine Übersicht hierzu ist in
DIN 4102-2 enthalten.
Gleichberechtigt neben DIN 4102 gilt das europäische Klassifizierungssystem der DIN EN 13501.
Dieses gibt im Wesentlichen die Feuerwiderstandsdauer von 15 bis 240 Minuten in 15-MinutenSchritten an. Zusätzlich wird nach bestimmten
Anforderungen differenziert, die über die Zeitdauer erfüllt werden müssen.
Hauptkriterien dabei sind die Tragfähigkeit R
(= Résistance), der Raumabschluss E (= Etanchéité) und die wärmedämmende Wirkung im
Brandfall I (= Isolation). Eine nicht tragende Wand
aus HEBEL Wandplatten entspricht beispielsweise der Klassifizierung EI90 und gewährleistet
Raumabschluss und Wärmedämmung über 90
Minuten.
Die Feuerwider­standsklasse von Baustoffen muss
durch Prüfungen nach DIN 4102 bzw. DIN EN 13501
nach­gewiesen werden. Die Klassifizierung von
Bauteilen setzt voraus, dass die anschließenden
Bauteile mindestens derselben Feuerwiderstands­
klasse angehören.
HEBEL Porenbeton-Bauteile erfüllen bei entsprechender Dimensionierung die ­Anforderun­gen
aller Feuer­widerstandsklassen, die die ­deutsche
und die europäische Normung kennen. Darüber
hinaus liegen Prüfzeug­­nisse vor, die HEBEL Bauteilen eine Feuer­wider­standsdauer von 360 Minuten (F360) bescheinigen. Das macht sie zu einer
besonders wirksamen Komponente im baulichen
Brandschutz.
Feuerwiderstandsklassen nach DIN 4102 von liegend oder stehend angeordneten HEBEL Wandplatten
Mindestdicken (Werte in Klammern gelten für Wände mit beidseitigem Putz)
Nichttragende raumabschließende Wände
(einseitige Brandbeanspruchung)
Mindestdicke D [mm] für
Feuerwiderstandsklasse
F30-A
75
(75)
F60-A
75
(75)
F90-A
100
(100)
F120-A
125
(100)
F180-A
150
(125)
BauPHYSIK
Mindestwanddicke von nicht tragenden Wänden
aus HEBEL Wandplatten nach prEN 12602: 2007/01
Feuerwiderstandsklasse
Mindestwanddicke
mm
EI 30
EI 60
EI 90
EI 120
EI 180
EI 240
50
65
75
100
125
150
Brandwände
Brandwände sind Wände zur Trennung oder
Abgrenzung von Brandabschnitten im Gebäude­­
inneren oder im Fassadenbereich. Sie müssen
mindestens die Feuerwider­stands­­klasse F90
erfüllen und gleichzeitig im Brand­fall eine bestimmte Stoßbelastung aufnehmen können.
Dabei muss der Raum­abschluss gewahrt bleiben. Sie werden als volle Wände ohne Öffnungen
geprüft. Mehr Informationen zu Brandwänden
im Kapitel 2.3.
Feuerschutztüren
In feuerhemmenden und feuerbeständigen
Wänden und in Brandwänden sind häufig Tür­
öffnungen erforderlich. Zum Einbau sollten
marktgängige Normtüren T 30 bzw. T 90 vorgesehen werden. Diese Türen bedürfen einer
bauaufsichtlichen Zulassung.
Die für den Einbau von Feuerschutztüren erforderliche Dicke von HEBEL Wandplatten mit ­einer
Festigkeitsklasse ≥ P 4,4 beträgt 150 mm für die
Feuerwiderstandsklasse F30-A und F90-A.
Für Brandwände beträgt sie 175 mm (s. 2.3).
Brandschutzverglasungen
In feuerbeständigen Wänden und in Brandwänden
sind häufig Verglasungen erforderlich. Zum Einbau sollten marktgängige Ver­glasungs­­systeme
vorgesehen werden. Brandschutzver­glasungen
bzw. -vergla­sungs­systeme bedürfen einer bauaufsichtlichen Zulassung.
Der Einbau der Verglasungssysteme kann un­­
mittelbar in Porenbetonwände erfolgen (s. 2.3).
Komplextrennwände
Auch Komplextrennwände grenzen Brandab­schnitte untereinander ab und werden zum
Teil von Sachversicherern verlangt. Sie müssen
­höhere Stoßbelas­tungen als Brandwände nach
DIN 4102 aufnehmen und müssen außerdem
der Feuerwider­standsklasse F180 entsprechen.
5.5.2 Einstufung der HEBEL Bau­
teile nach DIN 4102-4
Komplextrennwände aus HEBEL Wandplatten
erreichen laut Prüfzeugnis sogar eine erhöhte
Feuerwiderstandsdauer von F360. Mehr dazu
im Kapitel 2.4.
Für Wände aus Porenbeton-Bauteilen erfolgt
neben der Unter­scheidung im Sinne der DIN
1053 in tragend und nicht tragend eine weitere
Trennung in raumabschlie­ßend und nicht
raumabschließend.
Anschließende Bauteile
Bei Brandwänden und ­Komplextrennwänden
müssen die anschließenden Bauteile wie tra­gen­
de Konstruktionen, Träger und Stützen mindestens die gleichen Feuer­widerstands­klassen auf­
weisen. Ausführliche Informationen dazu sind in
den Berichtsheften 4 und 17 des Bundesverbandes Porenbeton zu finden.
141
HEBEL Dach- und Deckenplatten sind, ab­hängig
von der Plattendicke und dem Überdeckungsmaß der Bewehrung, in DIN 4102-4 in Feuer­
wider­standsklassen eingeteilt.
Die Wände sind, abhängig von Festig­keits­klas­sen, Rohdichten, Fugenausbildungen und
Putz­ausführungen in Feuerwider­stands­klassen
und Brandwände eingeteilt. Daneben sind in
DIN 4102-4 die Feuerwiderstandsklassen für
Pfeiler und Stürze aus Porenbeton angegeben.
5
1 4 2 B AU P H Y S I K
Feuerwiderstandsklassen von Bauteilen nach DIN EN 13501-2 und ihre Zuordnung zu den
bauaufsichtlichen Anforderungen
Tragende Bauteile
Nicht
tragende
Außenwände
ohne Raum­
abschluss
mit Raum­
abschluss
feuerhemmend
R 30
REI 30
EI 30
E 30 (i→o) und
EI 30-ef (i←o)
hoch feuerhemmend
R 60
REI 60
EI 60
E 60 (i→o) und
EI 60-ef (i←o)
feuerbeständig
R 90
REI 90
EI 90
E 90 (i→o) und
EI 90-ef (i←o)
Feuerwiderstandsfähigkeit 120 Min.
R 120
REI 120
–
–
–
REI 90-M
EI 90-M
–
Bauaufsichtliche Anforderung
5
Nicht
tragende
Innenwände
Brandwand
Feuerwiderstandsklassen nach DIN 4102 von HEBEL Dach- und Deckenplatten
Mindestdicken und Ausführungen
Mindestplattendicke D [mm]
Mindestachsabstand U [mm]
Mindestputzdicke [mm]
für Feuerwiderstandsklasse
Unverputzt
F30-A
F90-A
F60-A
F120-A
F180-A
Fugenausbildung nach Zulassung
Z-2.1-4.1 und Z-2.1-4.2
75
10
–
75
20
–
75
30
–
100
40
–
125
55
–
Fugenausbildung nach Zulassung
Z-2.1-4.2.1
75
10
–
75
20
–
100
30
–
125
40
–
150
55
–
Putz ohne Putzträger
Putzmörtelgruppe P IV c
75
12
75
12
15
75
12
–
100
12
–
125
12
–
Putz ohne Putzträger
Putzmörtelgruppe P IV a + P IV b
75
12
75
12
10
75
12
22
100
12
12b)
125
12
–
Putz mit Putzträger aus z. B. Rippen­
streckmetall oder Drahtgewebe, zwei­
lagiger Perlite-Zementputz oder Perlite
Gipsputz
75
12
75
12
15
75
12
21
100
12
27
125
12
36
Mit unterseitigem Putz
a)
a)
a)
a) Kein Putz erforderlich
b) 12 mm Putz nur bei 30 mm Mindestachsabstand der Bewehrung
BauPHYSIK
143
Klassifizierung
· Nicht tragende Wände sind Bauteile, die auch
im Brandfall überwiegend nur durch ihr Eigen­
gewicht beansprucht werden und auch nicht
der Knickaussteifung tragender Wände dienen;
sie müssen aber auf ihre Fläche wirkende
Windlasten auf tragende Bauteile abtragen.
Nichttragende Wände sind brand­schutz­
technisch grundsätzlich raumabschließend.
· Tragende, raumabschließende Wände sind
überwiegend auf Druck beanspruchte Bau­
teile, die im Brandfall die Tragfähigkeit gewährleisten müssen und außerdem die Brand­
über­tragung von einem Raum zum anderen
verhindern, z. B. Treppenraumwände, Wände
an Rettungs­wegen oder Brandab­schnitts­
trenn­wände. Sie werden im Brandfall nur einseitig vom Brand beansprucht. Aussteifende
Wände sind hinsichtlich des Brandschutzes
wie tragende Wände zu bemessen.
· Tragende, nicht raumabschließende Wände
sind überwiegend auf Druck ­beanspruchte
Bau­­teile, die im Brandfall ausschließlich die
Tragfähigkeit gewährleisten müssen, z. B.
tragende Innenwände inner­halb eines Brand­
abschnittes (einer Wohnung), Außenwandscheiben mit einer Brei­te unter 1,0 m oder
Mauerwerkspfeiler. Sie werden im Brandfall
zwei-, drei- oder vierseitig vom Brand beansprucht.
· Stürze über Wandöffnungen sind für eine dreiseitige Brandbeanspruchung zu bemessen.
Einstufung der Porenbetonwände
Sofern in den nachfolgenden Tabellen Min­dest­­
bauteilbemessungen in Abhängigkeit von der
Spannung angegeben werden, dürfen Zwischen­­
werte für Wanddicken, Balkenbreiten, Balkenhöhen durch gerad­linige Interpolation ermittelt
werden.
5
1 4 4 B AU P H Y S I K
5.5.3 Einstufung der HEBEL Bau­
teile nach Zulassungen und Prüf­
zeugnissen
Neben der Einstufung der Bauteile nach der Norm
ist deren Anwendung auch in Zulassungen und
Prüfzeugnissen geregelt.
Wände aus liegend oder stehend angeordneten HEBEL Wandplatten Mindestdicken
und Ausführungen nach allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnissen
Wände aus nicht tragenden Wandplatten
mit Feuerwiderstandsdauer F90 - F360*
ohne Anforderungen an Brand- oder Komplextrennwände
Festigkeitsklasse 4,4; Rohdichte ≥ 0,55
5
Mindestdicke D
mm
2-schalig
1-schalig
175
–
Brandwände aus nicht tragenden Wandplatten
mit Feuerwiderstandsdauer F90 - F360*
Festigkeitsklasse 4,4; Rohdichte ≥ 0,55;
Nut und Federausbildung sowie Beweh­rung
gegenüber DIN 4102-4, 4.8.1 bzw 4.8.9 verringert
Anordnung vor Stützen
175
2 x 175
Anordnung zwischen Stützen
175
–
Komplextrennwände aus nicht tragenden Wandplatten
mit erhöhter Feuerwiderstandsdauer F180 - F360*
Festigkeitsklasse 4,4; Rohdichte ≥ 0,55;
Nut und Federausbildung
250
2 x 200
* anschließende Bauteile müssen die gleiche Feuerwiderstandsklasse besitzen
Brandschutz mit HEBEL Dach- und Deckenplatten
Mindestdicken und Ausführungen, ohne Putz
Mindestplattendicke D [mm]
Mindestachsabstand U [mm]
für Feuerwiderstandsklasse
Unverputzt
F90-A
F120-A
F180-A
Fugenausbildung nach Zulassung
Z-2.1-4.1 und Z-2.1-4.2
75
30
–
100
40
–
125
55
–
Fugenausbildung nach Zulassung
Z-2.1-4.2.1
100
30
–
125
40
–
150
55
–
BauPHYSIK
145
5.6 Schallschutz
5.6.1 Allgemeines zur DIN 4109
Wie die Grafik auf Seite 144 zeigt, ist der Mensch
heute vielfältigen Lärmbelas­tungen aus der
Um­­­­gebung ausgesetzt. Dem daraus entstehenden Schutz­­­bedürf­nis trägt die DIN 4109 Rechnung, die aus folgenden Teilen besteht:
· DIN 4109 „Schallschutz im Hochbau“
–Anfor­derungen und Nachweise
Ge­hör emp­find­­li­cher. Hier rei­chen bereits Pe­­gel­steige­run­gen zwischen 5 dB und 3 dB aus, um
eine Ver­dop­pelung der Lautheit her­vorzuru­fen.
* Mit freundlicher Genehmigung aus dem Mitteilungsblatt
der Arbeitsgemeinschaft für zeitgemäßes Bauen e. V. Kiel
(Heft 3/88)
Lautheit (sone)
64
32
· Beiblatt 1 zu DIN 4109
–Ausführungsbeispiele und Rechen­ver­fahren
16
· Beiblatt 2 zu DIN 4109
– Hinweise für Pla­nung und Aus­führung
– Vor­schläge für einen er­höhten Schall­schutz
– Empfehlungen für den Schallschutz im
ei­ge­nen Wohn- und Arbeitsbereich
4
Die Beiblätter enthalten Informationen zur
DIN 4109, jedoch keine zu­sätzlichen genormten
Festle­gun­gen.
In der Norm sind Anforderungen an den Schallschutz mit dem Ziel festgelegt, Menschen in
Aufenthaltsräumen vor unzumutbaren Beläs­tigungen durch Schallüber­tra­gung zu schützen.
Aufgrund der festgelegten Anforderungen kann
nicht erwartet werden, dass Geräusche von außen oder aus Nachbarräumen nicht mehr wahrgenommen werden.
Menschliches Hören*
Das menschliche Gehör ist ein eigenwilliges
„Messinstru­ment“. Es empfin­det Laut­stär­ken
anders, als ein Schallpegelmesser sie an­zeigt.
Um Verwechslungen mit objektiv mess­ba­ren
Kriterien zu ver­mei­den, haben die Hör­physio­­lo­
gen für die subjektiv empfun­dene Lautstärke
den Begriff „Lautheit“ geprägt. Die Maßeinheit
dafür lautet „sone“. Der Be­zugswert 1 sone wurde will­kürlich auf einen Schallpegel von 40 dB
festge­legt. Bei jeder Verdop­plung der subjektiv
empfun­denen Lautstärke (Lautheit) verdop­pelt
sich auch der Zah­lenwert in sone.
Der Ab­bildung ist zu entneh­men, dass im Pegel­
bereich oberhalb von 40 dB jede Pegel­steige­
rung um 10 dB zu einer Ver­dop­p­lung der Laut­
heit führt. Bei niedri­gen Schall­pe­­geln ist das
8
2
1
5
1/2
1/4
1/8
1/16
1/32
1/64
0
20
3
40
5
Verdoppelung
der Lautheit
60
10
80
100
Schallpegel
dB
Anhebung des
Schallpegels
Zusammenhang zwischen Schall­pegel und empfundener
Lautheit.
Grundgeräuschpegel
Vom Anforderungsniveau der DIN 4109 wird
häufig erwartet, dass schalldämmende Bau­teile
die Geräuscheinwirkung auf Null redu­zieren.
Dies ist eine falsche Annahme. Die Ge­räusch­
einwirkungen werden nur gedämpft.
In diesem Zusam­men­hang spielt der Grund­­­ge­
räusch­pe­gel eine erhebliche Rolle: Wer in einer
sehr ruhigen Gegend wohnt, wird eine fröh­li­che
Skat­runde in der Nebenwoh­nung als störend
empfinden. Liegt der Grund­ge­räusch­pegel je­doch
hö­her, z. B. in ei­ner Großstadt mit erheb­lichem
Lärm von draußen, bzw. sind lär­men­de Kinder
in der eigenen Wohnung, so werden diese
Geräu­sche aus dem Nach­bar­bereich nicht mehr
oder kaum noch wahr­genommen.
1 4 6 B AU P H Y S I K
Schallpegel
dB (A)
Düsentriebwerk
(25 m Entfernung)
140
Schmerzgrenze
130
Start von
Düsenmaschinen
(100 m Entfernung)
120
Pop-Gruppe
110
100
SchwerlastVerkehr
Presslufthammer
90
80
Mittlerer
Straßenverkehr
70
5
60
Unterhaltung
Büro
50
Bibliothek
40
Wohnraum
30
Schlafzimmer
20
Wald
10
0
Hörgrenze
Abhängigkeit des Schallpegels von der Schallquelle.
Möglichkeiten der Nachweisführung für den
Rechenwert R‘w,R
Die Rechenwerte R‘w,R, Rw,R, L‘n,w,R (Definition
s. 5.6.2) zum Nachweis des erbrachten Schallschutzes können auf vier verschiedene Arten
ermittelt werden (vergl. DIN 4109 Tab. 11):
· Berechnung nach DIN 4109 Beiblatt 1.
Die so ermittelten Werte gelten unmittelbar
als Rechenwerte. Für Porenbeton-Wandbau­
teile mit einer flächenbezogenen Masse bis
250 kg/m² kommt aufgrund seiner Material­
eigenschaften ein Bonus von + 2 dB hinzu.
· Prüfungen im Prüfstand mit Nebenwegen,
vermindert um ein Vorhaltemaß (Eignungsprüfung I)
R‘w,R = R‘w,P – 2 dB
L‘n,w,R = L‘n,w,P + 2 dB
· Prüfungen im Prüfstand ohne Nebenwege.
Wurde ein Schalldämm-Maß Rw in einem
Prüfstand ohne Nebenwege gemessen, so
kann eine Umrechnung in das Schall­dämmMaß R‘w,R nach DIN 4109 Beiblatt 3 erfolgen.
Ist die flächenbezogene Masse des Bauteils
kleiner 150 kg/m2, so ist
R‘w,R = Rw – 2 dB
Rw,R = Rw,P – 5 dB für Türen
Rw,R = Rw,P – 2 dB für Fenster
L‘n,w,R = L‘n,w,P + 2 dB
BauPHYSIK
· Unmittelbare Prüfung in drei Bauten,
­bezeichnet als Eignungsprüfung III.
R‘w,R = R‘w,B
L‘n,w,R = L‘n,w,B
Prüfzeugnisse von zertifizierten Prüfanstal­ten
berücksichtigen die speziellen Bauteileigen­
schaften der Konstruktionen und sollten deshalb gegenüber der Berechnung nach DIN 4109
bevorzugt verwendet werden. Auch die am Bau
gemessenen Werte sind in der Regel besser als
die errechneten Werte, die noch erhebliche
Sicher­heits­zuschläge enthalten.
Das nachstehende Diagramm bestätigt diese
Aussagen.
Schalldämm-Maße von einschaligen, bie­ge­
stei­fen Wänden in Abhän­gig­keit von ihrer flä­
chenbezogenen Masse (grafische Umsetzung
der Tab. 1 nach DIN 4109 Beiblatt 1) mit eingetragenen Messwerten von HEBEL PorenbetonKonstruktionen
Bewertetes Schalldämm-Maß R’ w,R [dB]
55
50
5.6.2 Definitionen und
Bezeichnungen
Luftschall
In Luft sich ausbreitender Schall (z. B. Musik,
Sprache).
Körperschall
In festen Stoffen sich ausbreitender Schall (z. B.
Geräusche, die in Installationen entstehen und
über Bauteile weitergeleitet werden).
Trittschall
Schall, der beim Begehen und bei ähnlicher An­
regung einer Decke als Körperschall auftritt
und teilweise als Luftschall abgestrahlt wird.
Schallschutz
Darunter versteht man einerseits Maßnahmen
gegen die Schallent­stehung (Primär­maß­nah­
men) und andererseits Maßnahmen, die die
Schall­übertragung von einer Schall­quelle zum
Hörer vermindern (Sekun­där­maßnahmen).
Dimensionen
dB
= Der Schalldruckpegel und alle
Schall­pegeldifferen­zen werden in
dB ange­geben.
dB(A)
45
40
30
= Der A-Schalldruckpegel LA ist der
mit der Bewertungskurve A bewertete Schalldruckpegel. Er ist ein
Maß für die Stärke eines Geräusches. Durch die Bewertungskurve
A werden Geräusche angenähert
ge­hörs­­rich­tig gemessen und angegeben.
Kennzeichnungen
Rw
= bewertetes Labor-Schall­­­­­dämmMaß von Bauteilen allein, ohne
Schall­über­­tra­gung über flankierende Bauteile.
35
70
100
150 200 250 300 400
Flächenbezogene Masse [kg/m2]
: nach DIN 4109 für übliche Baustoffe
: nach DIN 4109 für Porenbeton einschließlich
2 dB Bonus
: Messwert im Prüfstand für einschalige Poren­­­beton-
Wände (Vorhaltemaß von 2 dB abgezogen)
147
Rw,P
= bewertetes Schall­­­­­­­­­­dämm-Maß von
Bau­teilen allein, ohne Schallüber­
tra­gung über flankierende Bauteile,
gemessen im Prüfstand.
Rw,R
= Rechenwert des be­­werteten
Schall­dämm-Maßes von Bauteilen
allein, für den rechnerischen
Nachweis des Schallschutzes.
5
1 4 8 B AU P H Y S I K
R‘w
= bewertetes Bau-Schall­­­­­­­­­dämm-Maß
von Bauteil-Kombinationen mit
Schallüber­tra­gung über flankierende Bauteile.
R‘w,P
= bewertetes Schall­­­­­­­­­dämm-Maß eines
Bauteils, gemessen im Prüfstand
mit genormter Flanken­schallüber­
tragung.
R‘w,B
= bewertetes Schall­­­­­­­­­dämm-Maß zwischen aneinander grenzenden Räu­
men mit Schallüber­tragung über
flankierende Bauteile, gemessen
am Bau.
R‘w,R
5
R‘w,res
erf. R‘w
erf. Rw
= Rechenwert des bewerteten Schall­­­­­­­­­­dämm-Maßes von Bau­tei­len für
den rechnerischen Nach­weis des
Schallschutzes mit Schall­über­tra­
gung über flankierende Bauteile.
Sofern die mittlere flächenbezogene
Masse m‘L,Mittel der flankierenden
Bautei­le von etwa 300 kg/m2 abweicht, müssen Korrekturwerte
für das bewertete SchalldämmMaß R‘w,R berücksichtigt werden
(DIN 4109 Beiblatt 1 Abschnitt 3.2).
= bewertetes Bau-Schall­­­­­­­­­dämm-Maß
von zusammengesetzten Bauteilen,
z. B. Wand mit Tür und/oder Fenster.
= nach DIN 4109 Tabelle 3 einzuhaltendes bewertetes Schall­dämmMaß für Wände, Decken, Treppen.
R‘w,R ≥ erf. R'w
= nach DIN 4109 Tabelle 3 einzuhaltendes bewertetes Schall­­­­­­­­­dämmMaß für Türen, Fenster.
Rw,R ≥ erf. Rw
L‘n,w
= bewerteter Norm-Trittschall­pegel
mit Schallübertragung über flankierende Bauteile.
erf. L‘n,w
= nach DIN 4109 Tabelle 3 einzuhaltender Norm-Trittschallpegel für
Decken.
(TSM)
= früher verwendete Bezeichnung
(erf. TSM) für das Trittschall­
schutzmaß (L‘n,w = 63 dB – TSM).
erf. R‘w,res = nach DIN 4109 Tabelle 8 einzuhaltendes bewertetes Bau-Schalldämm-Maß von zusammengesetzten Bauteilen, z. B. Wand mit Tür
und/oder Fenster
5.6.3 Ermittlung von R‘w,R nach DIN
4109 aus der flächenbezogenen
Masse der Bauteile
Das bewertete Schalldämm-Maß R‘w,R einscha­
liger Bauteile hängt von ihrer Bauteil-Rohdichte
und der daraus errechneten flächenbezogenen
Masse ab.
Rechenwerte der Bauteil-Rohdichten in Abhängigkeit von der Rohdichteklasse nach DIN 4109
Beiblatt 1 Abschnitt 2.2.2.1
Art der
Bauteile
Rechenwert der
Bauteil-Rohdichte zur
Bestimmung des Schalldämm-Maßes [kg/m3]
bei Rohdichteklasse
0,55
HEBEL Dach- und
­Deckenplatten,
HEBEL Wandplat­ten
500
Für die Berücksichtigung von Putzen sind nach
DIN 4109 Beiblatt 1 Tabelle 4 folgende flächenbezogenen Massen anzunehmen:
Putzdicke
flächenbezogene Masse von
mm
kg/m2
Kalkputz
Kalkzementputz
Zementputz
kg/m2
10
15
20
10
15
—
18
25
30
Kalkgipsputz
Gipsputz
In DIN 4109 Beiblatt 1 Tabelle 1 können die
Schalldämm-Maße von einschaligen biege­steifen Wänden in Ab­hängig­keit von ihrer flächen­
­bezogenen Masse direkt abgelesen werden.
BauPHYSIK
In Fuß­note 2 dieser Tabelle ist darauf hingewiesen, dass aufgrund von Messergeb­nis­­­­sen bei
oberflächenbehandelten Wänden aus Porenbeton mit einer flä­chen­bezo­ge­­nen Masse bis
zu 250 kg/m² das bewertete Schall­dämm-Maß
R‘w,R um 2 dB höher angesetzt werden kann
(s. nach­folgende Tabelle).
Bewertetes Schalldämm-Maß R‘w,R
von einschaligen biegesteifen Wänden
nach DIN 4109 Beiblatt 1 Tabelle 1
flächen­
bezogene
Masse
bewertetes
Schalldämm-Maß R‘w,R
kg/m2
DIN 4109
dB
Porenbeton*
dB
85
90
95
105
115
125
135
150
160
175
190
210
230
250
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
270
295
320
350
380
410
450
490
530
580
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
* Für HEBEL Porenbeton-Bauteile wurde beim b
­ ewerteten
Schall­dämm-Maß R‘w,R der Bonus von +2 dB eingerechnet.
Diese Tabelle gilt für flankierende Bau­teile mit
einer mittleren flä­chen­­bezoge­nen Masse von
etwa 300 kg/m2. Weitere Bedingungen für die
Gültigkeit der Tabelle siehe Beiblatt 1 Abschnitt
3.1; bei flankierenden Bauteilen mit weniger als
300 kg/m2 mittlerer flächenbezoge­ner Masse ist
Beiblatt 1 Abschnitt 3.2 zu beachten. Dort sind
Kor­rekturwerte KL,1 und KL,2 festgelegt, die bei
den in der Tabelle angegebenen SchalldämmMaßen R‘w,R zu berücksichtigen sind, wenn die
149
mittlere flächenbezogene Masse von etwa
300 kg abweicht.
Die Korrekturwerte können den Tabellen auf
dieser Seite entnommen werden.
Korrekturwerte KL,2 für das bewertete Schall­
dämm-Maß R‘w,R trennender Bauteile mit biegeweicher Vorsatzschale, schwimmendem
Estrich/Holzfußboden oder aus biegeweichen
Schalen
Anzahl der flankierenden,
biegeweichen Bauteile oder
flankierenden Bauteile mit
biegeweicher Vorsatzschale
KL, 2
1
+1
2
+3
3
+6
5
Beispiel:
Berechnung von R‘w,R einer einschaligen Konstruktion nach DIN 4109
HEBEL Wandplatten P 4,4-0,55; d = 250 mm
nach DIN 4109 Beiblatt 1 Abschnitt 2.2.2.1 und
Tabelle 2 Zeile 2
Flächenbezogene Masse der Wand:
500 kg/m3 × 0,25 m = 125 kg/m2
Ergibt nach DIN 4109
Beiblatt 1 Tabelle 1
= 39
dB
Bonus lt. Fußnote 2 Tabelle 1
oberflächenbehandelte Wand
=
2
dB
41
dB
bew. Schalldämm-Maß R‘w,R
Hinweis:
Praxismessungen ergeben gegenüber der rech­
ne­­ri­schen Ermittlung der Schalldämm-Maße
nach DIN 4109 bei ähnlichen flächenbezogenen
Massen deutlich bessere Werte, die um ca. 3 dB
und mehr über den rechnerischen Werten liegen
(s. Prüfzeug­nisse der MPA Braunschweig Nr. 83
1141-1 bis -5 und Nr. 83 1151-1 und -2.
1 5 0 B AU P H Y S I K
Korrekturwerte KL,1 für das bewertete Schalldämm-Maß R‘w,R von biegesteifen Wänden und Decken
als trennende Bauteile nach DIN 4109 Beiblatt 1 Tabellen 1, 5, 8 und 12 bei flankierenden Bauteilen
mit der mittleren flächenbezogenen Masse m‘L, Mittel
Art des trennenden Bauteils
KL,1 in dB für mittlere flächenbezogene
Massen m‘L, Mittel1) in kg/m²
400 350 300 250 200 150 100
Einschalige, biegesteife Wände und Decken nach
Tabellen 1, 5 und 12, Spalte 2
0
0
0
0
–1
–1
–1
+2
+1
0
–1
–2
–3
–4
Einschalige, biegesteife Wände mit biegeweichen
Vorsatzschalen nach Tabelle 8
Massivdecken mit schwimmendem Estrich oder
Holzfußboden nach Tabelle 12, Spalte 3
5
Massivdecken mit schwimmendem Estrich und
Unterdecke nach Tabelle 12, Spalte 5
1) m‘L, Mittel ist rechnerisch nach DIN 4109 Beiblatt 1 Abschnitt 3.2.2 zu ermitteln.
5.6.4 Schutz gegen Außenlärm
Bei der Betrachtung des Außenlärms müssen
alle Bauteile berück­sichtigt werden, die die
Außen­haut eines Gebäudes bilden:
· massive Außenwände
· Fenster, Türen und Tore
· Rollladenkästen und Lüftungsanlagen
· Dachkonstruktionen
Anforderungen
Die Anforderungen an die Au­ßenbautei­le, die in
DIN 4109 geregelt sind, werden nicht in einer
Tabelle ab­gelesen, son­dern indi­viduell be­rechnet.
Einflussgrößen sind unter anderem:
· Verhältnis Außenwandfläche zu Raumfläche
· Flächenverhältnis der unterschiedlichen
Außen­bauteile (z. B. Fensterflächenan­teil)
· Bebauungsart
· Raumart und Nutzung
Je nach Art des Lärms wird unterschieden
zwischen:
· Straßenverkehrslärm
· Schienenverkehrslärm
· Fluglärm
· Wasserverkehrslärm
· Gewerbe- und Industrielärm
Die Anforderungen an das erforderliche
resultie­rende Schalldämm-Maß von Außen­
bauteilen wer­den unterschieden nach der
Raumnutzung (s. Tabelle S. 149):
· Bettenräume in Krankenhäu­sern
(hohe Anforderungen)
· Aufenthaltsräume in Wohnungen
(mittlere Anforderungen)
· Büroräume (geringe Anforderungen)
Der Maßgebliche Außenlärmpegel darf an der
schallabgewandten Gebäudeseite reduziert
werden:
· bei offener Bebauung um –5 dB
· bei geschlossener Bebauung um –10 dB
BauPHYSIK
151
Nachweise
Ermittlung des Maßgeblichen Außen­lärm­pegels
bzw. des Lärmpegelberei­ches, der die Anfor­
derungen an das resultierende SchalldämmMaß von Außen­bauteilen festlegt und sich nach
der Ausrichtung des Bauwerks zur Lärmquelle
richtet.
5
Nomogramm zur Ermittlung des Maßgeblichen Außenlärmpegels vor Hausfassaden für typische Straßenverkehrssituationen.
1 5 2 B AU P H Y S I K
Straßenverkehrslärm
· genaues Verfahren nach RLS 90
(„Richtlinien für den Lärmschutz an Straßen“
aus dem Jahre 1990, herausgegeben vom
Bundesministerium für Verkehr)
· Näherungsverfahren unter Anlei­tung der
DIN 18005-1
· DIN 4109 mit Korrekturen für bestimmte
­Straßensituationen
· Straßenverkehrslärmkarten oder sonstige
landesrechtli­che oder kommunale Ver­wal­
tungsvor­schrif­ten mit messtechnischer
Lärmer­fas­­sung
5
Schienenverkehrslärm
· genaues Verfahren nach Schall 03
(„Richtlinie zur Berechnung der Schall­
emission von Schienenwegen“)
· Berechnung nach DIN 18005-1 mit
messtechnischer Lärmer­fas­sung
Fluglärm
·Unterscheidung nach Fluglärm­gesetz bzw.
Fluglärmverordnung:
Zone I: mit äquivalentem Dauer­schall­pegel > 75 dB(A)
Zone II: mit äquivalentem Dauer­schallpegel zwischen 65 bis 75 dB(A)
· ggf. messtechnische Lärmer­fas­sung
Wasserverkehrslärm
5.6.5 Außenwände
Zur Bestimmung des Maßgeblichen Außen­lärm­
pegels werden Berechnungen und messtech­
nische Methoden vornehmlich nach DIN 18 005
eingesetzt, die abhängig sind von der Art der
Lärmquelle, z. B. aus Straßenverkehr, Schienenund Flugverkehr oder Gewerbe.
Ist der Maßgebliche Außenlärmpegel fest­ge­­­stellt, wird mit Tabelle 8 aus DIN 4109 das
er­forderliche resultierende Schall­dämm-Maß
R‘w,res der Außenwand unter Berücksichtigung
der Fensterflächenanteile nachgewiesen.
Anforderungen
Die Anforderungen an Au­ßenbautei­le, die in
DIN 4109 geregelt sind, werden nicht in einer
Tabelle abgelesen, son­dern indi­viduell ­be­rechnet.
Einflussgrößen sind unter anderem:
· Verhältnis der Außenwandfläche zur
­Raumfläche
· Flächenverhältnis der unterschiedlichen
­Außenbauteile (z. B. Fensterflächenan­teil)
· Bebauungsart
· Raumart und Nutzung
Je nach Art des Lärms wird unterschieden
zwischen:
· Straßenverkehrslärm
· Schienenverkehrslärm
· Fluglärm
· Berechnung nach DIN 18005-1 mit
messtechnischer Lärmer­fas­sung
· Wasserverkehrslärm
Gewerbe- und Industrielärm
· Gewerbe- und Industrielärm
· Bundesimmissionsschutzgesetz
· TA Lärm mit Immissions-Richt­werten
· ggf. messtechnische Lärmerfas­sung
BauPHYSIK
153
Erforderliches resultierendes Schalldämm-Maß von Außenbauteilen – Wände
Lärm­pegel­bereich
Maßgeblicher
Außenlärmpegel
Raumarten
Bettenräume in
Krankenanstalten
und Sanatorien
Aufenthaltsräume
in Wohnungen,
Übernachtungsräume in Beherbergungsstätten,
Unterrichtsräume
und Ähnliches
Büroräume1) und
Ähnliches
erf. R‘w,res des Außenbauteils [dB]
dB (A)
I
bis 55
35
30
–
II
56 bis 60
35
30
30
III
61 bis 65
40
35
30
IV
66 bis 70
45
40
35
V
71 bis 75
50
45
40
VI
76 bis 80
2)
50
45
VII
über 80
2)
2)
50
Gemäß DIN 4109 Tabelle 8.
1)An Außenbauteile von Räumen, bei denen der eindringende Außenlärm aufgrund der in den Räumen ausgeübten Tätigkeiten
nur einen untergeordneten Beitrag zum Innenraumpegel leistet, werden keine Anforderungen gestellt.
2) Die Anforderungen sind hier aufgrund der örtlichen Gegebenheiten festzulegen.
Nachweise: Außenwände einschalig
Das bewertete Schalldämm-Maß R‘w,R für den
Schallschutznachweis einschaliger Außenwände
wird entsprechend ihrer flächenbezogenen Masse aus DIN 4109 Beiblatt 1 Tabelle 1 entnommen.
(Tabellen zur Ermittlung der flächenbe­zogen­en
Masse, der dB-Werte sowie ein Rechenbeispiel
s. Kapitel 5.6.3.)
Alternativ zur rechnerischen Ermittlung kön­nen
die R‘w,R-Werte aus Prüfstands­messun­gen oder
Messungen am Bau übernommen werden.
Hinweis
Außenseitig direkt aufge­brach­te Zusatz­däm­
mun­­gen, z. B. Wärmedämm­ver­bund­systeme,
können je nach Konstruktion und verwendeten
Materialien zur Ver­schlech­te­rung oder auch zur
Verbes­serung der Schall­dämmung führen. Sie
sollten deshalb sorgfältig ausgewählt werden.
Im Gegensatz dazu führen vorgehängte Fassaden aufgrund umfangreicher Untersuchungen
zu Verbesserungen der Schalldämmung bis zu
+14 dB (s. Tabellen Seiten 154 und 155).
5
1 5 4 B AU P H Y S I K
Schalldämm-Maße R‘w,R1) [dB] Rechenwert nach DIN 4109 Beiblatt 1 für einschalige Außenwände
aus HEBEL Wandplatten, unter Berücksichtigung von 2 dB Bonus
Art der Bauteile
Roh­dichte­­
klasse
Rechen­wert
der Wand­
rohdichte
nach
DIN 4109
kg/m3
flächenbezogene Masse
kg/m²
Schalldämm-Maße R‘w,R
dB
175
HEBEL
Wandplatten 0,55
500
bei Bauteildicke [mm]
200
250
300
88
100
125
150
36
38
41
43
1) Gültig für flankierende Bauteile mit einer mittleren flächenbezogenen Masse von etwa 300 kg/m². Weitere B
­ edingungen für die
Gültigkeit der Tabelle siehe Beiblatt 1 Abschnitt 3.1; bei flankierenden Bauteilen mit w
­ eniger als 300 kg/m² mittlerer flächenbezogener Masse beachte Beiblatt 1 Abschnitt 3.2
5
Nachweise: Außenwände mit vorgehängten
hinter­lüfteten Außenwandbekleidungen
Bei der Ermittlung des bewerteten Schall­­dämmMaßes R‘w,R wird bei Wänden mit vor­ge­hängten
­hinterlüfteten Außenwand­bekleidun­gen nur die
flä­chen­bezogene Masse der inneren Wand­
schale (nach DIN 4109 Beiblatt 1 Abschnitt 10.1.1)
berücksichtigt, wenn kein am Bau gemessenes
Schalldämm-Maß vorliegt.
Die Ingenieurgesellschaft für Technische Akustik mbH (ita), Wiesbaden, hat von den oben genannten Außenwandbekleidungen in Verbindung
mit Porenbetonwänden zahlreiche SchalldämmMaße ermittelt. Dabei konnten Verbesserungen
bis zu 14 dB im Vergleich zur unbekleideten
Wand erreicht werden. Die Ergebnisse sind in
den nachstehenden T
­ abellen zusammengefasst.
Schalldämmung einer Porenbetonwand mit vorgehängten hinterlüftbaren Fassadenelementen
(nach Prüfzeugnissen der ita Wiesbaden/Stand: Juni 1994)
Fassaden­
hersteller
Techno Ceram
GmbH
Vinylit Fassaden
GmbH
Vorgehängte Fassade
Rw,P [dB]
Nullwand
Montagebauteile aus Porenbeton P4,4-0,60
D = 200 mm, raumseitig 5 mm Dünnputz
44
42
42
8 mm dicke Techno Ceram-Fassadenelemente Typ
Kera­lon-FB 8, horizontale Fugen offen, mit 120 mm
dicken Mineralfaser­platten auf Aluminiumunter­­kon­
struk­­tion gemäß Zulassung Z-33.1-18
57
55
51
8 mm dicke Techno Ceram-Fassadenelemente Typ
Kera­lon-Quadro, horizontale Fugen offen, mit 60 mm
dicken Mineralfaser­platten auf Aluminiumunterkonstruktion gemäß Zulassung Z-33.1-27
54
52
49
6,2 mm dicke Vinylit-Fassade, Dekor Toscana,
mit 60 mm dicken Mineralfaser­platten auf einer
Holzunterkonstruktion
54
52
49
wie vor, jedoch mit 120 mm dicken Mineralfaserplatten
54
52
49
6,2 mm dicke Vinylit-Fassade, Quader mit Fase,
mit 60 mm dicken Mineralfaser­platten auf einer
Holzunterkonstruktion
53
51
49
* Bei den R‘w,R-Werten handelt es sich um umgerechnete Werte nach DIN 4109 Beiblatt 3.
Rw,R [dB] R‘w,R* [dB]
BauPHYSIK
155
Schalldämmung einer Porenbetonwand mit vorgehängten hinterlüftbaren Fassadenelementen
(nach Prüfzeugnissen der ita Wiesbaden/Stand: Juni 1994)
Fassaden­
hersteller
Eternit AG
8 mm dicke Eternit-Fassadenelemente Typ Pelicolor,
ho­rizontale Fugen offen, mit 60 mm dicken Mineral­
faser­­platten auf Leichtmetallunterkonstruktion,
System BWM
53
51
49
wie vor, jedoch horizontale Fugen durch Fugen­
bleche mit Sicke hinterlegt
54
52
49
8 mm dicke Eternit-Fassadenelemente Typ Pelicolor,
ho­rizontale Fugen offen, mit 120 mm dicken Mineral­
faser­­platten auf Leichtmetallunterkonstruktion,
System BWM
54
52
49
wie vor, jedoch horizontale Fugen durch Fugen­
bleche mit Sicke hinterlegt
55
53
50
12 mm dicke Eternit-Fassadenelemente Typ Pelicolor,
horizontale Fugen offen, mit 60 mm dicken Mineral­
faser­­­platten auf Leichtmetallunterkonstruktion,
System BWM
54
52
49
wie vor, jedoch mit 120 mm dicken Mineralfaserplatten
58
56
51
4,5 mm dicke Eternit-Fassadenelemente Typ Colorflex 60/30 mit 60 mm dicken Mineralfaser­platten auf
einer Holzunterkonstruktion
55
53
50
wie vor, jedoch mit 120 mm dicken Mineralfaserplatten
55
53
50
0,8 mm dicke FEFA-Fassadenelemente Typ A 200
mit 60 mm dicken Mineralfaser­platten auf einer
Leichtmetall­unterkonstruktion, System BWM
51
49
48
wie vor, jedoch mit 120 mm dicken Mineralfaserplatten
54
52
49
0,6 mm dicke FEFA-Fassadenelemente Typ A 100
mit 40 mm dicken Polystrol-Hartschaum­platten
42
40
40
wie vor, jedoch mit 60 mm dicken PolystrolHart­schaum­platten
42
40
40
FEFA Fenster +
Fassaden
Vorgehängte Fassade
Rw,P [dB]
* Bei den R‘w,R-Werten handelt es sich um umgerechnete Werte nach DIN 4109 Beiblatt 3
Rw,R [dB] R‘w,R* [dB]
5
1 5 6 B AU P H Y S I K
5.6.6 Dächer
Das HEBEL Dach bietet durch die Masse des
Porenbetons als Innenschale und auch durch
die geschlossene fugenfreie Konstruktion gute
Schalldämmwerte gegen den Außenlärm.
Vergleich von nach DIN 4109 gerechneten und gemessenen Schalldämmwerten von Dächern
Konstruktion
R w,P
R w,P
Konstruktionsaufbau
Dicke mm
dB
dB
Dachabdichtung
~10
HEBEL Dachplatten
P 4,4-0,55
200
431)
41
39
40
–
–
472)
–
451)
43
40
42
451)+63)
= 51
49
44
42 + 63) = 48
Produkt
5
Bewerte- Bewertetes Schalltes Schall- dämm-Maß R‘w,R abdämm-Maß geleitet aus PrüfRechenwert ergebnissen bzw. umR‘w,R nach gerechnet Rw,P → R‘w,R
DIN 4109
nach Beibl. 3 zu
DIN 4109
dB
dB
Kiesschüttung
Dachabdichtung
Mineralwolle
HEBEL Dachplatten
P 4,4-0,55
~50
~10
140
200
Dachabdichtung
~10
MULTIPOR Mineraldämmplatten
140
HEBEL Dachplatten
P 4,4-0,55
200
Kiesschüttung
Dachabdichtung
MULTIPOR Mineraldämmplatten
HEBEL Dachplatten
P 4,4-0,55
~50
~10
140
200
1) Prüfwert aus Labormessung 2006 am ita Wiesbaden
2) linear extrapoliert aus Beiblatt 1 zu DIN 4109, Tabelle 12
3)∆R = 6 dB aus der in Prüfungen aufgetretenen Differenz zwischen Porenbetonplatten mit
und ohne Kiesschicht.
BauPHYSIK
5.6.7 Schallabsorption
Unbeschichtete HEBEL Montagebauteile besitzen aufgrund ihrer Oberflächenstruktur eine im
Vergleich zu vollkommen glatten und „schallharten“ Oberflächen 5 bis 10 mal höhere Schallabsorption.
Die Schallabsorption in einem Raum ist bestimmend dafür, wie „hallig“ ein Raum wirkt. Die
Schallschluckung oder Schallabsorption tritt
beim Reflexionsvorgang einer Schallwelle an
einer Wand- oder Deckenoberfläche auf. Je
nach Oberflächenbeschaffenheit wird dabei
mehr oder weniger Schallenergie in Wärme umgewandelt. Der frequenzabhängige Schallabsorp­
tions-grad α wird definiert durch das Verhältnis:
α =
157
Dadurch eignet sich Porenbeton sehr gut zur
Dämpfung des „Innenlärms“ von Industriegebäuden.
nicht reflektierte Schallenergie
auftreffende Schallenergie
Schallabsorptionsgrade verschiedener Materialien
Schallabsorptionsgrad
Frequenz [Hz]
Material
125
250
500
1000
2000
4000
Sichtbeton
0,01
0,01
0,01
0,02
0,03
0,03
Kalkzementputz
0,03
0,03
0,04
0,04
0,05
0,06
Porenbeton*
0,08
0,10
0,12
0,15
0,20
0,22
Stahltrapezblech
0,01
0,01
0,02
0,02
0,03
0,03
* laut Prüfzeugnis GS 205/82 des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik · IBP
5.6.8 Schallabstrahlung von
Industriebauten
Zusammengestellt von
Dr. rer. nat. Heinz Dieter Gruschka
Dipl.-Ing. (FH) Günter Görner
DR. GRUSCHKA Ingenieurgesellschaft mbH
Beratende Ingenieure VBI
Lilienthalstraße 15, 64625 Bensheim
Im Industriebau und gewerblichen Bereich ist
der innerbetriebliche Schallschutz und der
Schallschutz benachbarter Gebäude (Wohn­
gebäude) zu beachten.
Zulässige Schallpegelwerte in dB(A) sind in entsprechenden Vorschriften festgelegt.
Zulässige Innengeräuschpegel
(Arbeitsstättenverordnung, UVV Lärm)
Die Arbeitsstättenverordnung und die Unfall­ver­hütungsvorschrift Lärm legen fest, dass bei
einer Überschreitung eines Beur­teilungs­pegels
Lr von 85 dB(A) eine Gefährdung durch Lärm
möglich ist, und dass Schallpegel über diesen
Wert hinaus möglichst vermieden werden sollten. Der Unternehmer hat in diesem Fall persön­liche Schallschutzmittel zur Verfügung zu
stellen.
Wird in einem Arbeitsbereich ein Beurteilungs­
pegel von 90 dB(A) erreicht oder überschritten,
so liegt ein Lärmbereich“ vor, welcher entspre”
chend zu kennzeich­­nen ist und in dem Lärmschutzmaßnahmen getroffen werden müssen.
Zulässige Außenlärmpegel
(TA-Lärm)
Maßgebend ist der Beurteilungspegel Lr nach
TA Lärm. Der Beurteilungspegel Lr ist ein Maß
für die durchschnittliche Ge­räusch­immission
während der Beurtei­lungs­zeit Tr. Er setzt sich
zusammen aus dem äquivalenten Dauerschall­
pegel Leq und Zuschlägen für Ruhezeiten, sowie
Ein­zelton- und Impulshaltigkeit.
5
1 5 8 B AU P H Y S I K
Immissionsrichtwerte für Anlagengeräusche
nach TA-Lärm, Schallpegelwerte in dB(A)
Einwirkungsort,
Baugebiet
Beurteilungs­pegel
Lr
Tag
Nacht
Schallpegelwerte
dB (A)
Reines Wohngebiet (WR)
5
50
Der Bereich des Direkt­schallfeldes Ldir in der
Nähe der Schallquelle ist dagegen nur abhängig
von der abgestrahlten Schalllei­stung.
Der Abstand einer Geräuschquelle, in dem der
Direktschallpegel bis auf den Wert des Schall­
pegels im Diffusfeld abgesunken ist, wird als
Grenzradius (Hallradius) bezeichnet und ist formelmäßig bestimmt durch:
35
V
T
rg = 0,057
Allg. Wohngebiet (WA)
Kleinsiedlungsgebiet (WS)
55
40
Mischgebiet (MI)
Kerngebiet (MK)
Dorfgebiet (MD)
60
45
Gewerbegebiet (GE)
65
50
V ist das Raumvolumen in m³ und T die Nachhallzeit in sec. Die Nachhallzeit ist per Definition
die Zeitspanne, in welcher der Schallpegel in
einem Raum nach Ab­­schal­ten einer Schallquelle
um 60 dB abfällt.
Industriegebiet (GI)
70
70
Die in der Tabelle angegebenen Schallpegelwerte kennzeichnen die Immissionen von Anlagengeräuschen, welche nicht
überschritten werden sollen.
Schallpegel in Werkhallen
Der Innengeräuschpegel einer Werkhalle hängt
u. a. von den vorhandenen Schallquellen (z. B.
Maschinen) und vom Schall­absorptions­ver­­mö­
gen der Oberfläche im Raum ab. Je höher die
Schallabsorption im Raum, desto niedriger ist
bei vorgegebener Schallleistung der Hallen­
innenpegel. Der von einer Geräuschquelle im
Inneren einer Halle erzeugte Schallpegel setzt
sich zusammen aus dem Direkt­schallpe­gel Ldir
und dem Diffusschallpegel Ldiff. Im Bereich des
Direktschallfeldes im Nah­be­reich der Geräuschquelle nimmt der Schall­pegel mit zunehmendem Abstand ab wie bei ent­spre­­chender Schallausbreitung im Freien.
Außerhalb des Direktschallfeldes wird durch
Schallreflexionen an den Raumbegren­zungs­­
flächen ein Schallfeld erzeugt, welches unabhängig vom Abstand zur Schallquelle einen im
Mittel zeitlich und räumlich konstanten Wert
besitzt. Dieses Schallfeld mit im Idealfall konstanter Energiedichte wird als diffuses Schallfeld Ldiff bezeichnet.
Der Schallpegel im Diffusfeld hängt vom Schall­­
absorptionsgrad der Oberflächen im Raum ab.
Schallpegelverlauf in einem Raum in
Abhängigkeit von der Entfernung von der
Schallquelle
dB
10
Lges
5
Ldir
∆L
b
-5
c
-10
10-1
Ldiff
a
0
2
5
1
2
r/rg
5
10
20
a) ursprünglicher Zustand
b) Zustand nach Vergrößerung des Schallabsorptionsvermögens
c)Abnahme des Direktschalls (freies Schallfeld: 6 dB
je Entfernungsverdopplung)
r Entfernung von der Schallquelle
rg Grenzradius
Schallpegelminderung durch
Schallabsorption
Der Halleninnenpegel kann bei Kenntnis der
Schallleistungspegel Lw der Ge­räusch­­­­quellen
und der Schall­absorp­tions­eigen­schaften der
raumumschließenden Bau­teile näherungsweise
berechnet werden. Die Berechnungen sind in
der Regel fre­quenz­abhängig durchzuführen.
BauPHYSIK
Es gilt:
Ldiff ≈ Lw – 10 lg A + 6 [dB]
Darin ist A die äquivalente Schallabsorp­tions­
fläche des Raumes in m² bei der je­­weiligen
Terz­mitten­frequenz. A kenn­zeich­­­­net das Schall­­
ab­sorp­tions­vermögen der Oberflächen im Raum
und stellt dieje­ni­ge Modellfläche dar, die vollständig absorbiert.
Das Schallabsorptionsvermögen einer Ober­fläche
wird physikalisch durch ihren Schall­absorptions­
­grad α beschrieben. Er ist das Verhältnis der
nicht reflektierten zur auftreffenden Schallenergie und liegt zwischen α = 0 (vollständige
Reflexion) und α = 1 (vollständige Absorption).
Die äquivalente Schallabsorptionsfläche wird
mittels Messung der Nachhall­zeit in der Halle
mit dem Volumen V bestimmt durch:
A = 0,163
V
(T in sec und V in m³)
T
Die äquivalente Absorptionsfläche kann auch
rechnerisch unter Berücksichtigung der
Luftabsorp­tion abgeschätzt werden mit:
A =
Σi αi · Si + 4 mV
Dabei ist αi der Schallabsorptionsgrad der Teilfläche Si, und m ist die Absorp­tions­­kon­stante der
Luft. Die in einem Raum ­erzielbare Schallpegelminderung durch Vergrößerung der Schall­
absorp­tionsfläche von A1 auf A2 ergibt sich aus:
∆L = 10 log (1 +
∆A
)[dB] mit ∆A = A2 – A1
A1
Beispiel:
Eine um den Faktor 2 vergrößerte äquivalente
Schallabsorptionsfläche bedeutet eine Schall­
pegelmin­derung von ∆L = 3 dB.
159
Schallausbreitung
in Werkhallen aus Porenbeton
In großen Hallen (z. B. Werkhallen mit verteilten
Geräuschquellen) hängt die Schallpegel­ab­nah­­me neben dem Abstand von der Geräuschquel­le entscheidend von den in der Halle vorhandenen Schall­absorptions­­flä­chen und von
der Geo­metrie der Halle ab.
Für große Hallen mit Wand- und Dachflä­chen
aus HEBEL Montagebauteilen kann nähe­rungs­
weise mit der folgenden abstandsbedingten
Schallpegelabnahme gerechnet werden:
2,5 dB pro Abstandsver­dop­pelung.
Beispiel:
Für eine Maschine wird in einem Abstand von
5 m vom Mittelpunkt ein Schallpegel von 85 dB(A)
gemessen. In 20 m Abstand beträgt der Schallpegelanteil dieser Geräuschquelle ca. 80 dB(A)
und in 80 m Abstand ca. 75 dB(A).
Eine höhere Schallpegelabnahme läßt sich
durch den Einbau zusätzlicher Schallabsorp­
tions­flächen erzielen.
Schallabstrahlung nach außen
Der Schallpegel in einer Entfernung s [m] von
der schallabstrahlenden Außenfläche (Wand,
Dach) einer Werkhalle errechnet sich nach
Richtlinie VDI 2571 gemäß folgen­der Formel
(Rechnung mit Mittelwerten, überschlägiges
Verfahren):
Ls = Li – R‘w – 4 – ∆Ls – ∆Lz + ∆Lr [dB(A)]
Ls Schallpegel der schallabstrahlenden Fläche am Immissionsort im Abstand sm [m]
Li Mittlerer Schalldruckpegel im Inneren des Ge­bäudes
vor der schallabstrahlenden Fläche [dB(A)]
R‘w Bewertetes Schalldämm-Maß der Wand
bzw. des Daches [dB]
∆LsAbstandsmaß (durch den Abstand bedingte
Pegelabnahme) [dB]
∆LzAbschirmmaß für das betrachtete Bauteil
(siehe Tabelle) [dB]
∆Lr Zuschlag für Reflexionen am Boden [dB(A)]
5
1 6 0 B AU P H Y S I K
Ermittlung des Abstandsmaßes ∆Ls
(nach VDI 2571, Abs. 3.3.1)
Pegelabnahme als Funktion des Abstands sm
vom Mittelpunkt eines Bauteiles und seiner
­Fläche S:
∆Ls = 10 lg 2 π sm² / S [dB]
Ermittlung des Abschirmmaßes ∆Lz
(nach VDI 2571, Abs. 3.4.2)
∆Lz [dB]
Gebäudefläche
Stirnwand
Seitenwand
Dach
Rückwand
5
0
5
5
20
20 dB
Rückwand
5 dB
Dach
s
Zuschlag ∆Lr
(nach VDI 2571, Abs. 3.3.1)
Bei Außenwänden (Abstrahlung in den Viertel­
raum) sind die errechneten Schall­pegel um
3 dB(A) zu erhöhen.
Berechnung des Gesamtschalldruckpegels LΣ
Der Gesamtschalldruckpegel LΣ am Im­mis­sions­
ort in der Nachbarschaft ergibt sich aus den
Schalldruckpegeln Ls,i der einzelnen Schall­quel­len
bzw. Außenbau­teilen durch energetische Addition
nach:
∑
(3) Sechste Allgemeine Verwaltungsvorschrift
zum Bundes-Immisionsschutzgesetz (Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm –
TA Lärm), vom 26. August 1998, GMBl. 1988
S. 503
(5)ArbStättV, Arbeitsstättenverordnung, März
1975, zuletzt geändert durch Verordnung
vom Dezember 1996
(7) Modellrechnungen zur Schallabsorption von
Hallen aus Gasbeton, Bericht Nr. 1267 vom
16.05.1983, Planungsbüro Dr. Gruschka VBI,
Forschungsvereinigung Gasbetonindustrie
Wiesbaden
L
 n

0,1L 
LΣ = 10 lg  10 s,i 

 i=1



(2) VDI 2571, „Schallabstrahlung von Industrie­
bauten“, Ausgabe 1976
(6) Forschungsbericht BM Bau, „Prüfverfahren
zur Luftschalldämmung von Industriegebäuden“, Planungsbüro Dr. Gruschka VBI 1981
Stirnwand
0 dB
Ab
sta
nd
sm
aß
(1) DIN 4109, „Schallschutz im Hochbau“, Ausgabe November 1989
(4)UVV-Lärm, Unfallverhütungsvorschrift Lärm,
November 1989, in der Fassung vom Januar
1997
5 dB
Seitenwand
Seitenwand
5 dB
Literaturverzeichnis
[dB(A)]
BauPHYSIK
Beispiel:
Es ist zu prüfen, ob die zu erwartende Ge­räusch­immission der nachfolgend beschriebenen
Werk­halle unter den Immissionsricht­werten
nach TA Lärm bleibt.
Die Berechnung wird nach VDI 2571 für verschiedene Ausführungs­varianten der Außenbauteile durchgeführt. Bei der Ausführung mit
Porenbeton wird zusätzlich der Einfluss der
Schallabsorption im Hallenbereich aufgezeigt.
161
Die Fenster und Tore bestehen aus handels­
üblichen Systemen.
Die auf den Seiten 162ff wiedergegebenen Be­
rech­nungstafeln für den Modellfall Werkhalle
verdeutlichen den generellen Berech­nungs­
ablauf und können als Vorlage für ähnliche
­Be­rechnungen herangezogen wer­den.
Vorgaben und Annahmen:
· Abstand der Werkhalle zum nächst­gelegenen
Wohnhaus: 40 m
· Halleninnenpegel (Mittelwert nach VDI 2571,
Anhang C: 95 dB(A)) (z. B. Schreinerei,
Druckerei, Blech­bearbeitung)
5
· Schallquelle in der Mitte der Halle entsprechend nachfolgender Lageskizze
· Ausführung der Außenbauteile siehe nachfolgende Tabellen
· Immissionsrichtwerte nach TA Lärm
Folgende Außenbauteile werden für die Modellrechnungen verwendet:
Dicke d
mm
bewertetes Schalldämm-Maß R‘w in dB
Berechnungs­
beispiel
HEBEL Wandplatten P 4,4-0,55
200
38
1A und 1B
Leichthochlochziegel LHlz
240
45
2
200
41
3
280
(8/6/14)
50
4
Dicke d
mm
bewertetes Schalldämm-Maß R‘w in dB
Berechnungs­
beispiel
HEBEL Dachplatten P 4,4-0,55
200
38
1A, 1B und 2
Stahltrapezblech mit Wärmedämmung
200
41
3
Stahlbeton-Massivdecke mit Wärmedämmung
150
54
4
Außenwände
= 0,8 kg/dm³
Leichtbauwände aus Stahltrapezblech mit
Wärmedämmung zwi­schen den Blechschalen
Stahlbeton-Sandwichelemente
Dach
5,86
1 6 2 B AU P H Y S I K
39,10
4,30
20,30
39,10
20,30
Ansicht Ost
5,86
Ansicht Süd
20,30
39,10
(Maße in m)
Form der Werkhalle.
39,10
4,30
20,30
20,30
40,00
39,10
5
Ansicht West
4,30
Ansicht Nord
N
20,30
(Maße in m)
Lageskizze zur Modellrechnung.
dB(A)
dB(A)
dB(A)
dB(A)
dB(A)
m
m²
∆Ls
(Ausgangsdaten in
Zeilen 4a, b)
∆Lr
∆LZ
Ls
LΣ
sm
S
4
5
6
7
8
4a
4b
dB(A)
dB
R‘w
2
3
dB(A)
LI
Einheit
1
Lfd. Nr. Zeichen
2
Abschn. 3.4, 3.4.1
Abschn. 3.3.1
Lageplan
Abschn. 3.5.1, Gl. 12
Fläche des Bautei- Pläne (Skizze) der Halle
les
Abstand BauteilAufpkt.
Gesamtschallpegel
Abschn. 3.3.1, Gl. 7b
Schallpegel am
Ls =
Immissionsort
durch Abstrahlung LI - R‘w - 4 - ∆Ls - ∆LZ + ∆Lr
vom Bauteil
Abschirmmaß
Korrektur für
Abstrahlung in
den Viertelraum
Abstandsmaß bei Abschn. 3.3.1,
Abstrahlung in den Gl. in Bild 2
Halbraum
803
50
35,1
5
0
12,9
4
38
bew. SchalldämmMaß
Korrekturmaß
6
8
Tor
127,7
40
38,0
0
3
33,0
40
37,2
0
3
7,4
40
42,7
0
3
31,3
11
7,4
40
14
Westfassade
13
15
Südfassade
16
17
39,6
26,5
28,6
60
12,0
60
30,0
60
126,1
50
26,0
50
77,1
50
18,0
50
14,0
50
71,1
21,2
13,2
14,5
29,2
28,9
5
5
5
20
20
20
5
5
3
3
3
3
3
3
3
3
29,4
30,5
23,4
32,8
28,8
22,5
27,8
23,1
4
4
4
4
4
4
4
4
20
32
37
20
32
37
32
37
95
95
95
95
95
95
95
95
Wand Fenster Wand Fenster Tore Wand Fenster Tore
Nordfassade
Bauteil/Fassade
10
46,6 dB (A) bei geschlossenem Tor
62,7 dB (A) bei geöffnetem Tor
62,7
0
3
31,3
4
4
4
4
24,8
0
20
32
37
19,0
95
95
95
95
geschl. offen
Tor
Ostfassade
7
Dach Wand Fenster
Dach
5
95
Abschn. 3.3.1, Gl. 7b
Fundstelle in VDI 2571
4
Halleninnenpegel
Bedeutung
3
12
1
9
Spalte
= 0,55 kg/dm³)
Berechnungsbeispiel 1A
Berechnung des A-Schalldruckpegels nach VDI 2571: Dach und Wände aus Porenbeton
(Schallabsorption nicht berücksichtigt)
BauPHYSIK
163
5
5
1
dB
R‘w
2
dB(A)
dB(A)
∆Lr
∆LZ
Ls
LΣ
sm
S
5
6
7
8
4a
4b
m²
m
dB(A)
dB(A)
dB(A)
∆Ls
(Ausgangsdaten in
Zeilen 4a, b)
4
dB(A)
dB(A)
LI
3
3
Abschn. 3.4, 3.4.1
Abschn. 3.3.1
Lageplan
Abschn. 3.5.1, Gl. 12
Fläche des Bautei- Pläne (Skizze) der Halle
les
Abstand BauteilAufpkt.
Gesamtschallpegel
Schallpegel am
Abschn. 3.3.1, Gl. 7b
Immissionsort
Ls =
durch Abstrahlung LI - R‘w - 4 - ∆Ls - ∆LZ + ∆Lr
vom Bauteil
Abschirmmaß
Korrektur für
Abstrahlung in
den Viertelraum
Abstandsmaß bei Abschn. 3.3.1,
Abstrahlung in den Gl. in Bild 2
Halbraum
8
9
54,7
34,7
29,2
30,0
28,1
11
40
7,4
40
7,4
40
33,0
40
127,7
50
803
14
15
Südfassade
16
17
87
32
4
27,8
3
5
21,2
87
37
4
23,1
3
5
20,9
6,5
20
3
22,5
4
37
87
5,2
20
3
28,8
4
32
87
50
26,0
50
77,1
126,1
60
30,0
60
12,0
60
13,2
20
3
32,0
4
20
87
71,1
50
20,6
5
3
23,4
4
37
87
14,0
50
18,5
5
3
30,5
4
32
87
18,0
50
31,6
5
3
29,4
4
20
87
Wand Fenster Wand Fenster Tore Wand Fenster Tore
Nordfassade
13
Westfassade
12
Bauteil/Fassade
10
38,6 dB (A) bei geschlossenem Tor
54,7 dB (A) bei geöffnetem Tor
0
3
0
3
0
3
0
3
31,3
5
0
12,9
31,3
4
4
4
4
4
24,8
0
20
32
37
37
19,0
87
87
87
schl. offen
Tor ge- Tor
Ostfassade
7
87
bew. SchalldämmMaß
Korrekturmaß
6
Dach Wand Fenster
Dach
5
87
Abschn. 3.3.1, Gl. 7b
Fundstelle in VDI 2571
4
Halleninnenpegel
Einheit Bedeutung
2
1
Lfd. Nr. Zeichen
Spalte
Berechnungsbeispiel 1B
Berechnung des A-Schalldruckpegels nach VDI 2571: Dach und Wände aus Porenbeton = 0,55 kg/dm³)
(Schallabsorption von Porenbeton ∆Li = - 8 dB(A) nach Dr. Gruschka)
1 6 4 B AU P H Y S I K
1
dB
R‘w
2
dB(A)
dB(A)
dB(A)
dB(A)
m
m²
∆Lr
∆LZ
Ls
LΣ
sm
S
5
6
7
8
4a
4b
dB(A)
∆Ls
(Ausgangsdaten in
Zeilen 4a, b)
4
dB(A)
dB(A)
LI
3
3
Abschn. 3.4, 3.4.1
Abschn. 3.3.1
Lageplan
Abschn. 3.5.1, Gl. 12
Fläche des Bautei- Pläne (Skizze) der Halle
les
Abstand BauteilAufpkt.
Gesamtschallpegel
Abschn. 3.3.1, Gl. 7b
Schallpegel am
Ls =
Immissionsort
durch Abstrahlung LI - R‘w - 4 - ∆Ls - ∆LZ + ∆Lr
vom Bauteil
Abschirmmaß
Korrektur für
Abstrahlung in
den Viertelraum
Abstandsmaß bei Abschn. 3.3.1,
Abstrahlung in den Gl. in Bild 2
Halbraum
803
50
31,1
5
0
12,9
4
37
bew. SchalldämmMaß
Korrekturmaß
6
8
Tor
9
127,7
40
26,0
0
3
33,0
40
32,2
0
3
7,4
40
37,7
0
3
31,3
11
12
13
7,4
40
14
15
16
17
34,6
21,5
16,6
60
12,0
60
30,0
60
126,1
50
26,0
50
77,1
50
18,0
50
14,0
50
71,1
16,2
8,2
2,5
24,2
16,9
5
5
5
20
20
20
5
5
3
3
3
3
3
3
3
3
29,4
30,5
23,4
32,8
28,8
22,5
27,8
23,1
4
4
4
4
4
4
4
4
20
32
44
20
32
44
32
44
90
90
90
90
90
90
90
90
Wand Fenster Wand Fenster Tore Wand Fenster Tore
Nordfassade
Bauteil/Fassade
10
41,0 dB (A) bei geschlossenem Tor
57,7 dB (A) bei geöffnetem Tor
57,7
0
3
31,3
4
4
4
4
24,8
0
20
32
44
19,0
90
90
90
90
­geschl. offen
Tor
Ostfassade
7
Dach Wand Fenster
Dach
5
90
Abschn. 3.3.1, Gl. 7b
Fundstelle in VDI 2571
4
Halleninnenpegel
Einheit Bedeutung
2
1
Lfd. Nr. Zeichen
Spalte
Berechnungsbeispiel 2
Berechnung des A-Schalldruckpegels nach VDI 2571: Wände aus Leichthochlochziegeln = 0,8 kg/dm³ verputzt),
Dach aus Porenbeton = 0,55 kg/dm³) (Schallabsorption ∆Li = - 5 dB(A), nach Dr. Gruschka)
BauPHYSIK
165
5
5
1
dB
R‘w
2
dB(A)
dB(A)
∆Lr
∆LZ
Ls
LΣ
sm
S
5
6
7
8
4a
4b
m²
m
dB(A)
dB(A)
dB(A)
∆Ls
(Ausgangsdaten in
Zeilen 4a, b)
4
dB(A)
dB(A)
LI
3
3
Abschn. 3.3.1, Gl. 7b
Fundstelle in VDI 2571
4
Abschn. 3.4, 3.4.1
Abschn. 3.3.1
Lageplan
Abstand BauteilAufpkt.
Fläche des Bautei- Pläne (Skizze) der Halle
les
Abschn. 3.5.1, Gl. 12
Gesamtschallpegel
Abschn. 3.3.1, Gl. 7b
Schallpegel am
Ls =
Immissionsort
durch Abstrahlung LI - R‘w - 4 - ∆Ls - ∆LZ + ∆Lr
vom Bauteil
Abschirmmaß
Korrektur für
Abstrahlung in
den Viertelraum
Abstandsmaß bei Abschn. 3.3.1,
Abstrahlung in den Gl. in Bild 2
Halbraum
Korrekturmaß
bew. SchalldämmMaß
Halleninnenpegel
Einheit Bedeutung
2
1
Lfd. Nr. Zeichen
Spalte
6
803
50
30,1
5
0
12,9
4
41
93
8
Tor
9
11
15
27,2
22,9
60,7
40,7
35,2
32,0
19,2
11,2
8,5
50
26,0
50
77,1
40
7,4
40
7,4
40
33,0
40
127,7
3
20
32,8
20
3
28,8
4
20
3
22,5
4
16
Südfassade
17
60
12,0
60
30,0
60
126,1
50
18,0
50
14,0
71,1
37,6
24,5
22,6
50
5
3
29,4
5
3
30,5
4
20
32
4
93
93
5
3
23,4
4
41
20
32
41
4
93
93
93
93
43,9 dB (A) bei geschlossenem Tor
60,7 dB (A) bei geöffnetem Tor
5
3
27,8
5
3
23,1
0
3
31,3
4
0
3
31,3
4
0
3
24,8
4
0
3
19,0
4
32
41
0
20
32
41
4
93
93
93
93
93
4
14
Wand Fenster Wand Fenster Tore Wand Fenster Tore
Nordfassade
13
Westfassade
12
Bauteil/Fassade
10
93
­geschl. offen
Tor
Ostfassade
7
Dach Wand Fenster
Dach
5
Berechnungsbeispiel 3
Berechnung des A-Schalldruckpegels nach VDI 2571: Dach und Wände aus 1 mm-Stahlblech
(Doppeltrapezprofil mit Wärmedämmung) (Schallabsorption ∆Li = - 2 dB(A), nach Dr. Gruschka)
1 6 6 B AU P H Y S I K
1
dB
R‘w
2
dB(A)
dB(A)
∆Lr
∆LZ
Ls
LΣ
sm
S
5
6
7
8
4a
4b
m²
m
dB(A)
dB(A)
dB(A)
∆Ls
(Ausgangsdaten in
Zeilen 4a, b)
4
dB(A)
dB(A)
LI
3
3
Abschn. 3.4, 3.4.1
Abschn. 3.3.1
Lageplan
Abstand BauteilAufpkt.
Fläche des Bautei- Pläne (Skizze) der Halle
les
Abschn. 3.5.1, Gl. 12
Gesamtschallpegel
Abschn. 3.3.1, Gl. 7b
Schallpegel am
Ls =
Immissionsort
durch Abstrahlung LI - R‘w - 4 - ∆Ls - ∆LZ + ∆Lr
vom Bauteil
Abschirmmaß
Korrektur für
Abstrahlung in
den Viertelraum
Abstandsmaß bei Abschn. 3.3.1,
Abstrahlung in den Gl. in Bild 2
Halbraum
803
50
19,1
5
0
12,9
4
54
bew. SchalldämmMaß
Korrekturmaß
6
8
Tor
9
62,7
42,7
37,2
25,0
11
40
7,4
40
7,4
40
33,0
40
127,7
14
15
Südfassade
16
17
39,6
26,5
15,6
60
12,0
60
30,0
60
126,1
50
26,0
50
77,1
50
18,0
50
14,0
50
71,1
21,2
13,2
1,5
29,2
15,9
5
5
5
20
20
20
5
5
3
3
3
3
3
3
3
3
29,4
30,5
23,4
32,8
28,8
22,5
27,8
23,1
4
4
4
4
4
4
4
4
20
32
50
20
32
50
32
50
95
95
95
95
95
95
95
95
Wand Fenster Wand Fenster Tore Wand Fenster Tore
Nordfassade
13
Westfassade
12
Bauteil/Fassade
10
45,4 dB (A) bei geschlossenem Tor
62,7 dB (A) bei geöffnetem Tor
0
3
0
3
0
3
31,3
0
3
31,3
4
4
4
4
24,8
0
20
32
50
19,0
95
95
95
95
­geschl. offen
Tor
Ostfassade
7
Dach Wand Fenster
Dach
5
95
Abschn. 3.3.1, Gl. 7b
Fundstelle in VDI 2571
4
Halleninnenpegel
Einheit Bedeutung
2
1
Lfd. Nr. Zeichen
Spalte
Berechnungsbeispiel 4
Berechnung des A-Schalldruckpegels nach VDI 2571: Dach und Wände aus Stahlbeton
(Schallabsorption vernachlässigbar)
BauPHYSIK
167
5
1 6 8 B AU P H Y S I K
Berechnungsergebnisse
Die Ergebnisse zeigen, dass der Immis­sions­­
schallpegel in der Nachbarschaft maßgeblich
durch den Innengeräusch­pegel der Werk­halle
und durch die Schall­­­abstrahlung der Fenster
und Tore bestimmt wird. Die Schallabstrah­lung
der massiven Wand- und Dachflächen ist auf­
grund der erheblich besseren Schalldäm­mung
nur von geringem Einfluss auf das Ergebnis.
Ll
Halleninnenpegel
Mittelwert nach
VDI 2571 Anhang C
Berechnungsbeispiel
5
Durch die guten Schallabsorptionseigen­schaf­ten
des Porenbetons ist der Ge­r äusch­pegel in der
Werkhalle aus HEBEL Bauteilen am niedrigsten.
Deshalb ergibt sich für diesen Fall der geringste
Im­mis­sions­schallpegel in der Nachbarschaft.
Die gerin­gere Schalldämmung von Porenbeton
wird durch das gute Schall­absorptionsver­
mögen des Baustoffes mehr als kompensiert.
95 dB(A)
(Schreinerei, Blechbearbeitung, Druckerei)
1A
2
1B
3
4
nicht
8 dB(A)
∆L
(Wand
Schallpegelminderung berück-
sichtigt und Dach)
durch Absorption1)
5 dB(A)
(nur Dach)
2 dB(A)
vernachlässig(Wand und Dach)
bar
Ll – ∆L
tatsächlicher Hallenin- 95 dB (A) 87 dB (A)
nenpegel (Mittelwert)
90 dB (A)
Wandkonstruktion
R‘w2)
200 mm
HEBEL Wandplatten
Rohdichteklasse 0,55
45 dB
3)
R‘w2)
38 dB
38 dB
LΣ
Gesamtschallpegel
in 50 m Entfernung
47 dB(A)
39 dB(A)
Nach TA Lärm
ausreichend für
folgende Gebiete
(tagsüber:
06.00 bis 22.00 Uhr)
reine
Wohn­
gebiete
Kur- und
Kur- und
KrankenKrankenhaus­
hausgebiete
gebiete
45 dB(A)
41 dB
50 dB
200 mm
150 mm
Leichtbauele­­mente
HEBEL
Stahl­­­beton, Rohaus StahltrapezDachplatten
dichtekl. 2,30
blech +100 mm
Rohdichteklasse
+ 100 mm WärmeWärmedämmung
0,55
dämmung
200 mm
HEBEL Dachplatten
Rohdichteklasse 0,55
Immissionsrichtwerte4) 50 dB(A)
95 dB (A)
240 mm Mauer- Leichtbauele­­men­te
Sandwichwerk aus LHIz,
aus Stahltrapezelement 8/6/14
Rohdichtekl. 0,80, blech, WärmedämRohdichteklasse
verputzt, + 40 mm mung zwischen den
2,30
Wär­medämmung
Blechschalen
37 dB
Dachkonstruktion
93 dB (A)
41 dB(A)
45 dB(A)
1) Gutachten Nr. 1267 vom 16.5.1983 von Dr. Gruschka VBI
2) nach VDI 2571 (Aug. 1976) Bild 1 oder DIN 4109 Beiblatt 1
3) Dachabdichtung mit Bitumenbahnen oder Folie nach den Flachdachrichtlinien
4) TA Lärm
41 dB
44 dB(A)
54 dB
46 dB(A)
Kur- und
Krankenhaus­
gebiete
reine
Wohngebiete
45 dB(A)
50 dB(A)
WIRTSCHAFTLICHKEIT
169
Wirtschaftlichkeit
6.1 Wirtschaftlich, zeitgemäß und
ökologisch bauen
6.2 Wirtschaftlich planen
6.3 Wirtschaftlich bauen
6.4 Wirtschaftlich nutzen
6.5 Wirtschaftlich instandhalten,
umbauen und umnutzen
6
1 7 0 W I R T S C H A F T L I C H K E I T
6.1 Wirtschaftlich, zeitgemäß und ökologisch bauen
Bauen heißt investieren, und die Investition be­
ginnt mit der Planung und der richtigen Aus­
wahl des Bausystems und des Baustoffs.
Das HEBEL Bausystem sorgt in ganz besonde­
rem Maße für Wirtschaftlichkeit: nicht nur beim
Bauen, sondern auch danach – bei der Nutzung,
beim Unterhalt, bei der Umnutzung und schließ­­
lich beim Rückbau.
6.1.1 Kostensparend bauen mit
dem HEBEL Bausystem
6
Großformatiges massives Bauen
Mit kaum einem anderen Baustoff sind ähn­­lich
einfache und sichere massive Konstruk­tionen
möglich wie mit Porenbeton. Das HEBEL Bausystem stellt eine komplette, aufeinander abge­
stimmte Palette von Bauelementen für den Roh­
bau zur Verfügung.
Großformatige Bauteile ermöglichen effektives,
wirtschaftliches Bauen bei größtmöglicher
Planungsflexibilität und -sicherheit.
Transparente, transluzente und opake Bauteile
Im Industrie- und Verwaltungsbau ist derzeit
ein Trend in Richtung Glasfassade festzustellen.
Es ist angenehm, in lichten, hellen Räumen bei
Tageslicht zu arbeiten, häufig erfordern die
Arbeitsbedingungen jedoch eine Klimatisierung,
und die Bildschirmarbeit verlangt nach Ab­
schattung bzw. Verdunkelung der Räume.
In fast allen Fällen, in denen aus optischen
Gründen durchgängige Glasfassaden vorgesehen
sind, werden durch Aufkleben von Folien oder
durch Bedrucken aus den transparenten Gläsern
transluzente Elemente gemacht. Spätestens
hier stellt sich die Frage nach der Wirtschaft­
lichkeit solcher Maßnahmen.
Bis zu 8,00 m lange HEBEL Wandplatten für rationellen
Montagebau.
Es ist wesentlich kostengünstiger, in den Berei­
chen, in denen Glas nicht notwendig ist, hoch
wärmedämmende opake Bauteile wie HEBEL
Wandplatten zu verwenden. Sie sind bereits in
der Anschaffung erheblich kostengünstiger und
sorgen darü­ber hinaus für eine weitaus bessere
Wärme­dämmung und Schallabsorption. Die In­
vestitionskosten betragen bei HEBEL Wandplat­
ten im Normal­fall nur ein Fünftel der Kosten für
Glasfassaden. Auch die Folgekosten für Heizung,
Reinigung, Glasbruch und dergleichen sind sehr
viel niedriger.
Der Klimatisierungsaufwand, insbesondere für
den sommerlichen Wärmeschutz, wird auf nied­
rigstes N
­ iveau gesenkt. Dadurch wird der Ener­
gieverbrauch geringer und es entsteht eine
niedrigere CO2 -Belastung.
Branchenspezifische ­Vorteile von Porenbeton
Jede Branche hat ihre Besonderheiten und häu­
fig auch ihre speziellen Anforderungen an ein
Gebäude. Abgesehen von den statischen Not­
wendigkeiten, die natürlich erfüllt werden müs­
sen, werden in einigen Branchen besonders
hohe bauphysikalische Anforderungen an das
Gebäude gestellt.
Druckereien oder Papierhandelsbetriebe benö­
tigen konstante Luftfeuchtigkeit, in Bäckereien
darf sich auf keinen Fall Kondenswasser nieder­
schlagen, in Möbelhäusern soll empfindliche
Ausstellungs- und Lagerware geschützt werden.
Und bei Fertigungsbetrieben muss die Schall­
absorption der Gebäudehülle den allgemeinen
Lärmpegel senken.
Bei all diesen exemplarisch ­angesprochenen
Anforderungen bietet Porenbeton eine wirt­
schaft­liche Lösung. Unterlagen dazu können bei
Xella Aircrete Systems oder im Internet unter
www.hebel.de angefordert werden.
Nachhaltig Bauen
Das Kreislaufwirtschaftsgesetz vom 6. Oktober
1996 verpflichtet den Hersteller von Baustoffen
und Bauteilen, sein Material zurückzunehmen
und wieder in den Wirt­schaftskreislauf einzu­
bringen. Die Porenbeton-Werke von Xella
Aircrete Systems ­haben sich schon Jahre vor­
her bereit erklärt, ihre Produkte zurückzuneh­
men. Dies gilt sowohl für nicht mehr benötigtes
­Material von der Baustelle wie z. B. Abschnitte,
als auch für bereits verbautes Material, das aus
Abbruchbaustel­len kommt. Eine sortenreine
Trennung ist jedoch erforderlich.
6.1.2 Dachplatten gehören zum
System
Das massive Dach aus HEBEL Dachplatten
be­­schleunigt den Baufortschritt durch zügige Montage. Trockene Verlegung mit Nut und Feder re­
duziert im Vergleich zu herkömmlichen Massiv­
dächern die Feuchtigkeit im Bauwerk. Dadurch,
dass kein Vergussmörtel nötig ist, wer­­den Zeit
und Material und damit Kosten gespart.
Ein weiterer wirtschaftlicher Vorteil ist die
­Mon­tagemöglichkeit von Porenbeton auch bei
schlechten Witterungsbedingungen.
WIRTSCHAFTLICHKEIT
171
Der Einbau von Abhängern in die Plattenfugen
während der Montage ermöglicht in Gewerbe­
bauten die spätere Anbringung von abgehängten
Decken ohne Zusatzkonstruktionen wie Quer­
riegel oder Bohrungen in den Dach­elemen­ten.
Der entscheidende Vorteil der HEBEL Dach­
platten liegt in ihrem bauphysikalischen Ver­
halten, das sich besonders in der Feuchtig­keitsund Schallabsorption sowie beim sommerlichen W
­ ärmeschutz zeigt. Unschlag­bar ist der
Poren­beton hinsichtlich seines Brandschutzes,
(s. Kapitel 5.5).
6.1.3 Porenbeton kennt keine
­Wärmebrücken
Porenbeton weist in alle Richtungen die gleiche
Wärmeleitfähigkeit auf. Daher werden Wärme­
brücken stark reduziert. Komplizierte Hilfskon­
struktionen zur Reduzierung von Wärmebrücken
sind beim Porenbeton nicht notwendig.
6
1 7 2 W I R T S C H A F T L I C H K E I T
6.2 Wirtschaftlich planen
6.2.1 Elementgerechte Planung
mit HEBEL Wandplatten
HEBEL Wandplatten können liegend (horizontal)
oder stehend (vertikal) montiert werden. Beide
Verlegearten stellen unterschiedliche Anforde­
rungen an die Tragkonstruktion.
Wie rastergerechte Planung erfolgen sollte,
­zeigen die nachfolgenden Skizzen für „auf­wändig“
und „vorteilhaft“ auszuführende Fassaden­
öffnungen sowie die daran anschließenden
Zeichnungen und Beschreibungen für die Pla­
nung mit liegend und stehend angeordneten
Wandplatten.
Öffnungen in liegend angeordneten HEBEL Wandplatten
aufwändig
vorteilhaft
6
6.000
6.000
Traufe
200
5.600
200
400
5.800
Endfeld 5.800 mm
(6.000 - 200)
5.800
Endfeld: 5.600 mm
(6.000 - 400)
200
200
Giebel
Gleiche Plattenlängen durch veränderte Achsmaße bei Endfeldern.
Beispiel:
Stützen
400/400 mm
Wandplatten
d = 200 mm
6.000
200
6.000
200
400
WIRTSCHAFTLICHKEIT
173
Durch Fensterpfeiler vor Stützen können Aufla­
gerkonsolen für Sturzwandplatten entfallen. Auf
konsequent durchlaufende Vertikalfugen ist aus
konstruktiven Gründen besonders zu achten.
Tor-, Tür- und Fenstermaße sollten mit dem
Plattenbreitenraster in Einklang gebracht wer­
den. OK Fensterbrüstung und UK Sturz aller
Wandöffnungen werden jeweils in Höhe einer
Horizontalfuge angeordnet.
Brüstungshöhe, z. B. 1000 mm
Wirtschaftliche Planung mit HEBEL Wand­
platten, stehend angeordnet
Stehend angeordnete HEBEL Wandplatten stel­
len ein für den Baukörper charakteristisches
Gestaltungselement dar. Bei Binderabständen
≥ 8,0 m empfiehlt es sich, stehende Wandplatten
einzusetzen. Der Einbau vertikal verlaufender
Lichtbänder über die volle Fassa­denhöhe liefert
ein attraktives Gestaltungselement. Der Grund­
rissausschnitt zeigt die Abhängigkeit des Stüt­
zenrasters von der Plattenbreite.
OKFF
n ⋅ Plattenbreite – 1/2 Stützendicke
n ⋅ Plattenbreite
Standardbreite, z. B. 750 mm
Die lichten Tür- und Torhöhen über Oberkante
Fertigfußboden (OKFF) nsollten
so gewählt wer­
⋅ Plattenbreite
den, dass unter Berücksichtigung der inneren
Sockelhöhe im Sturzbereich die Stahlzarge in
einer Horizontalfuge liegt.
n ⋅ Plattenbreite
240 mm
10
Standardbreite, z. B. 750 mm
Bei erdgeschossigen Fenstern sollte die gefor­
derte Brüstungshöhe durch eine Wandplatte in
Standardbreite unter Ausnutzung der inneren
Sockelhöhe hergestellt werden.
lichtes
Öffnungsmaß
Gleiche Platten-Positionen ohne Eckstücke.
6
1 7 4 W I R T S C H A F T L I C H K E I T
Die Laibungen für Tür-, Tor- und Fenster­öff­nun­­
gen sollten im Plattenfugenraster liegen. Seitliche Einschnitte in die durchlaufende Öffnungs­
randplatte sind zu vermeiden. Große Öffnungen
können z. B. durch die Kombination von stehen­
den mit liegend angeordneten Platten über der
Öffnung überbrückt werden.
aufwändig
vorteilhaft
aufwändig
Standardbreite,
z. B. 750 mm
6
lichtes
Öffungsmaß
vorteilhaft
6.2.2 Individuelle Lösungen
Die große Auswahl an Formaten e
­ rmöglicht
Planern, auch mit großformatigen Bauteilen
individuelle Lösungen zu schaffen und den­noch
rationell und wirtschaftlich zu arbeiten. Deshalb
empfehlen wir, sich schon in der Planungsphase
mit uns in Verbindung zu setzen.
Öffnungen in stehend angeordneten HEBEL Wandplatten.
WIRTSCHAFTLICHKEIT
175
6.3 Wirtschaftlich bauen
Wirtschaftlich bauen heißt zuallererst bauen mit
einem System aus einer Hand und aus einem
Guss. Beim HEBEL Bausystem für Gebäude im
Wirtschaftsbau bestehen Dach, Decke und Wand
aus Porenbeton – mit allen konstruktiven und
bauphysikalischen Vorteilen der massiven Bau­
weise. Dazu kommt die schnelle Montage und
Verfugung sowie der Witterungsschutz mit lange
haltbaren Beschichtungen.
6.3.2 Montagegerechte Anlieferung
auf der Baustelle
Die Frage der Baustellenlogistik einschließlich
der Materiallagerung spielt eine immer größere
Rolle. Die ablaufgerechte An­lieferung der
­HEBEL Montagebauteile trägt entscheidend
zum Gelingen einer reibungs­losen Bauabwick­
lung bei.
6.3.1 Glatte Bauteile für glatte
Anschlüsse und dichte Übergänge
Da die HEBEL Wandplatten stehend angeliefert
werden, lassen sie sich an den Transportankern
einfach aus dem Stapel ziehen.
Die Energieeinsparverordnung fordert die Luft­
dichtheit von Gebäuden. Jeder Bauschaffende
weiß, dass bei allen Bauvorhaben die Übergänge
und Anschlüsse Problemzonen darstellen. Dies
gilt auch für den Brandschutz.
6.3.3 Trockenmontage be­schleu­nigt
das Arbeitstempo enorm
Der Anschluss von glatten Bauteilen, bei denen
auch eine entsprechende Auflagerbreite und
-tiefe vorhanden ist, ist einfacher und damit
wirtschaftlicher herzustellen als bei gewellten,
sehr dünnen Elementen, die aufeinander treffen
oder sich kreuzen.
Die Ausbildung der Plattenlängsseiten mit Nut
und Feder ermöglicht bei HEBEL Wand- wie
auch bei Dachplatten eine trockene Montage.
Die Platten werden knirsch aneinander ge­stoßen
und wiederum in Trockenmontage durch Anker­
bleche und Nägel mit der Tragkonstruk­tion ver­
bunden.
Mit diesem Trockenmontagesystem wird ver­
mieden, dass unnötige Feuchtigkeit in das
Gebäude kommt. Ein Vorteil, der eine sofortige
Nutzung ermöglicht und damit Zwischenzinsen
erspart.
6.3.4 Flexibilität für ­schnellen
­Baufortschritt und ­rasche Nutzung
Baubegleitende Planung ist heute fast tägliche
Praxis. Unter diesen Umständen ist es äußerst
wichtig und wertvoll, wenn Montagebauteile
auch flexibel einsetzbar sind.
HEBEL Dach- und Deckenplatten liegen nahezu fugen­los
auf Porenbeton-Wänden.
Bei HEBEL Montagebauteilen sind Ände­rungen
kurzfristig möglich. Aus­neh­mungen oder Boh­
rungen innerhalb gewisser Grenzen lassen sich
ohne Einbußen der statischen Tragfähigkeit
auch auf der Baustelle durchführen.
6
1 7 6 W I R T S C H A F T L I C H K E I T
6.4 Wirtschaftlich nutzen
6.4.1 Bei einem 30-jährigen
Lebens­zyklus entfallen 75 % bis
80 % der G
­ esamtkosten auf die
Gebäude­nutzung
Die Kostenentwicklung e
­ iner Immobilie über
den Lebenszyklus von 30 Jahren zeigt folgende
Kosten­anteile:
6
· Energieeinsparungen im Winter und im
­Sommer durch Wärmedämmung und Wärme­
speicherung
· sommerlicher Wärmeschutz mit minimalem
Klimatisierungsaufwand
· ausgewogene Wärmespeicherfähigkeit gleicht
Temperaturschwankungen aus
· Die Kosten für Planung und Ausführung des
Bauvorhabens liegen bei 20 % bis 25 % der
dreißig­jährigen Gesamtkosten.
· Diffusionsoffenheit sorgt für einen ausgewo­
genen Feuchtigkeitshaushalt
· Nach ca. 8 Jahren sind 50 % der kumulierten
Gesamtkosten angefallen.
· Brandsicherheit ist mehr als Personen- und
­Objektschutz
· Von den laufenden Unterhalts- und Betriebs­
kosten werden aufgewendet:
– 35 % für Energie
– 25 % für Instandhaltung, Wartung
– 40 % für Reinigung, Bewachung, Sonstiges
· trocken und feucht – Porenbeton gleicht aus
· hoher Lärmschutz für innen und außen
· Leistungssteigerung durch angenehmes
Raumklima
(laut Untersuchungen eines unabhängigen
Hoch­schul­institutes und Studie eines großen
deutschen Industriekonzernes)
· problemlose Nutzung ohne Zusatz­
einrichtungen und -konstruktionen
Das bedeutet, dass mindestens 60 % der lau­fen­
den Kosten entscheidend von den bauphysikali­
schen Eigenschaften und der Dauerhaftigkeit des
gewählten Bausystems abhängen.
6.4.3 Humanisierung des A
­ rbeits­platzes fördert Leistungsbereitschaft
Die Zahlenangaben zeigen deutlich, dass nicht
die Investitionskosten, sondern die laufenden
Kosten für die Wirtschaftlichkeit eines Gebäu­
des entscheidend sind.
Wenn der Produk­tionsausstoß bei geringerem
Platzbedarf steigt, müssen auch die Rahmen­­be­
dingun­gen für den Arbeitsplatz selbst stimmen.
Die Forderung nach Humanisierung der Arbeit
gilt selbstverständlich auch für den Arbeitsplatz.
6.4.2 Bauphysikalische Vorteile – ­
in der Summe ein Optimum
Als bauphysikalisches Minimum sind die Forde­
rungen der einschlägigen Normen und Verord­
nungen anzusehen. Was aber den Baustoff
­Porenbeton auszeichnet und ihn damit beson­
ders wirtschaftlich macht, sind seine häufig weit
über den Vorschriften liegenden Qualitäts­­merk­
male und die ergänzenden Vorteile, die im Kapi­
tel 5 detailliert beschrieben sind.
In Bauten aus Porenbeton herrscht dank der fast
schon sprichwörtlich hohen Wärme­däm­mung,
des guten sommerlichen Wärmeschutzes, des
ausgleichenden Feuchtig­keits­verhal­tens und
der guten Schallabsorption ein angenehmes
Raumklima. Es ist medizinisch und psycholo­
gisch nachgewiesen, dass angenehme Arbeits­
platzbedingungen zu einer Verbesserung der
Leistungsfähigkeit und Leistungsbereitschaft
aller Gebäudenutzer führen.
WIRTSCHAFTLICHKEIT
177
6.5 Wirtschaftlich instandhalten, umbauen und umnutzen
Auch Immobilien bedürfen der Wartung und
Pflege. Außerdem werden im Zeitalter multi­
funktionaler Nutzbarkeit immer häufiger Ände­
rungen, Umbauten und Aufstockungen notwendig.
Da Porenbeton leicht zu be- und verarbeiten ist,
lassen sich solche Aufgaben damit sehr wirt­
schaftlich durchführen und lösen.
· Es ist sinnvoll, in größeren Abschnitten oder
Dekaden Wartungs- und Verschöne­rungs­­­
arbei­ten durchzuführen, um den Wert des
Gebäudes zu erhalten und ­optisch zu verbes­
sern. Reparaturen am Porenbeton (z. B.
abgestos­sene Ecken oder Schrammen)
werden an Ort und Stelle mit dem system­
gerechten Füllmörtel schnell und einfach
durchgeführt.
· Umnutzungen erfordern manchmal Umbau­
ten. Mit Porenbeton geht das schnell und bau­
physikalisch richtig. Neue Öffnungen sind ein­
fach zu sägen, nicht mehr benötigte ebenso
schnell zu schließen.
· Ein- bis zweigeschossige Aufstockungen kön­
nen wegen des leichten Gewichtes der Poren­
beton-Platten meistens ohne Zusatz­konstruk­
tionen oder Verstärkungen auf die vorhandene
Bausubstanz gesetzt werden.
· Bei größeren Aufstockungen oder „Über­
stülpungen“ genügen meist s­ chlanke Zusatzskelette, die die neuen Geschosse aus Poren­
beton tragen. Der Betrieb im darunter­liegen­
den Gebäude geht dabei fast ungestört weiter.
6.5.1 Nutzungsänderungen
erfordern multifunktionale
­Gebäudehüllen
Im Industrie-, Gewerbe- und Verwaltungsbau
werden immer häufiger Gebäude umgenutzt
oder umgebaut. Der Wandel in der Produktion
bringt oft eine Reduzierung des Platzbedarfes
mit sich. Sensible Fertigungsmaschinen und
­Lagergüter erfordern ein konstantes Raumklima. Die Änderung von Fertigungsprozessen
kann zu mehr Feuchte­anfall, Schall­emission
oder Wärmeentwicklung führen, die dann von
der Gebäudehülle „verkraftet“ werden müssen.
Deshalb muss das Gebäude der Zukunft multi­
funktionale Nutzungen zulassen, d. h. insbeson­
dere den wechselnden bauphysikalischen Anfor­
derungen genügen. Auch die Baustoffe müssen
unterschied­lichen Ansprüchen gerecht werden.
6.5.2 Brandsicherheit
Hinsichtlich der Brandsicherheit bietet Poren­
beton die ideale Lösung. Denn mit ihm können
sogar die Außenwände von Gebäuden kosten­
günstig mit der Feuerwiderstandsdauer von
Brand- oder Komplex­trenn­wänden ausgebildet
werden.
Einfacher läßt sich die Frage der Erweiterung
des Risk Managements bezogen auf den baulichen Brandschutz eines Objekts nicht lösen.
6
1 7 8 W I R T S C H A F T L I C H K E I T
6
NORMEN UND ZULASSUNGEN
203
Normen und Zulassungen für
Bauteile aus HEBEL Porenbeton
Bauteile, Baukonstruktionen und bauliche Anla­
gen sind aufgrund der Länderbauordnungen so
zu errichten, zu ändern und zu unterhalten,
dass Leben und Gesundheit nicht gefährdet
werden. Es sind dabei die allgemeinen und an­
erkannten Regeln der Bautechnik zu beachten,
insbesondere die technischen Baubestimmun­
gen.
DIN-Vorschriften
DIN
DIN
DIN
DIN
DIN
DIN
488 Betonstahl
1045 Beton und Stahlbeton
1053 Mauerwerk
1055 Lastannahmen für Bauten
1363 Feuerwiderstandsprüfungen
4102 Brandverhalten von Bau­
Vorbemerkung
Zur Umsetzung der 1988 beschlossenen eu­ro­
päischen Bauproduktenrichtlinie wurde das
Bau­produktengesetz (BauPG) erlassen.
DIN
DIN
DIN
4108 Wärmeschutz im Hochbau
4109 Schallschutz im Hochbau
4223 Bewehrte Dach- und Decken­
DIN V
4701 Energetische Bewertung
Be­zugsdokumente der hinsichtlich des BauPG
überarbeiteten neuen Landesbau­ord­nun­gen
bezüglich der Verwendbarkeit von Baupro­duk­ten
sind die Bauregellisten A, B und Liste C.
Die Bauregelliste A gilt für Bauprodukte und
Bau­arten im Sinne der Landesbauord­nungen
(z. B. bauaufsichtlich eingeführte Normen und
Zulassungen).
Die Bauregelliste B gilt für Bauprodukte mit CEKonformitätszeichen.
In Liste C sind Produkte mit untergeordneten
bauordnungsrechtlichen Anforderungen auf­
geführt.
Die Herstellung, Bemessung und Anwendung
von HEBEL Bauteilen muss mit den nachstehend
genannten, in der Bauregelliste A Teil 1 des
Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBT) be­
kannt gemachten technischen Regeln oder mit
den allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen
bzw. Prüfzeug­nissen oder mit einer Zustimmung
im Einzelfall übereinstimmen.
Zur Bestätigung dieser geforderten Überein­
stim­­mungsnachweise tragen alle HEBEL Bau­­­
tei­le das Übereinstimmungszeichen – Ü-Zeichen.
stoffen und Bauteilen
platten aus dampfgehärtetem
Gas- und Schaumbeton
heiz- und raumlufttech­
nischer Anlagen
DIN EN ISO 10211 Wärmebrücken im Hochbau
DIN EN ISO 13370 Wärmetechnisches Verhalten
von Gebäuden – Wärmeüber­
tragung über das Erdreich
DIN
13501 Klassifizierung von Bau­
DIN EN
13829 Bestimmung der Luftdurch­
DIN
DIN
18195 Bauwerksabdichtung
18550 Putz, Baustoffe und
DIN V
18599 Energetische Bewertung von
DIN
DIN
18800 Stahlbauten
18801 Stahlhochbau
DIN
55928 Korrosionsschutz von Stahl­
produkten und Bauarten zu
ihrem Brandverhalten
lässigkeit von Gebäuden
Ausführung
Gebäuden
Bemessung, Konstruktion,
­Herstellung
bauten durch Beschichtungen
und Überzüge
Die Normen der VOB, Teil C, sind stets zu
beachten.
Porenbeton wird in älteren Normen noch als „Gasbeton“
bezeichnet.
N
2 0 4 N O R M E N U N D Z U L A S S U N G E N
Folgende Zulassungsbescheide für Montage­
bau­­teile aus Porenbeton der Marke HEBEL
stehen im Internet zum Download unter
www.hebel.de zur Verfügung:
Zulassungsbescheide
Dach
Z–2.1–4.2
Bewehrte Porenbeton-Dachplatten W aus dampfge­
härtetem Porenbeton der Festigkeitsklassen 2,2, 3,3
und 4,4 zur Ausbildung von Dächern und Dachschei­
ben mit Bezug auf DIN 1045:1988-07 und DIN 10451:2001-07
Z–2.1–4.2.1
Bewehrte Porenbeton-Dachplatten W aus dampfge­
härtetem Porenbeton der Festigkeitsklassen 2,2, 3,3
und 4,4 mit Nut-Feder-Verbindung ohne Vermörte­
lung mit Bezug auf DIN 1045:1988-07 und DIN 10451:2001-07
Decke
Z–2.1–4.1
Bewehrte Porenbeton-Deckenplatten W aus dampf­
gehärtetem Porenbeton der Festigkeitsklassen 3,3, 4,4
und 6,6 zur Ausbildung von Decken und Deckenschei­
ben mit Bezug auf DIN 1045:1988-07 und DIN 10451:2001-07
Wand
Z–2.1–10.3
Bewehrte Porenbeton-Wandplatten W aus dampfge­
härtetem Porenbeton der Festigkeitsklasse 3,3 in den
Rohdichteklassen 0,45 bis 0,60 und der Festig­keits­
klasse 4,4 in den Rohdichteklassen 0,55 bis 0,70 mit
Bezug auf DIN 1045:1998-07 und DIN 1045-1:2001-07
Verankerung
N
Z–2.1–10.3.1
Nagellaschenverbindung (Zuglaschen mit Hülsen­
nägeln) zur punkt­förmigen Befestigung von bewehrten
Wandplatten und Dachplatten aus dampfgehärtetem
Porenbeton der Festigkeits­klassen 3,3 und 4,4
Z–2.1–14.1
KREMO-Ankerbleche zur punktförmigen Befestigung
von bewehrten Wandplatten aus dampfgehärtetem
Porenbeton der Festigkeitsklassen 3,3 und 4,4
Z–2.1–14.2
H&L-Ankerbleche zur punkt­förmigen Befestigung von
bewehrten Wandplatten aus dampfgehärtetem Poren­
beton der Festigkeits­klassen 3,3 und 4,4
Z–2.1–38
Verankerungsmittel für Porenbeton-Montagebauteile
Für Ergänzungsprodukte liegen, soweit erforder­
lich, weitere Zulassungen, Bescheide, Prüfzeug­
nisse und Übereinstim­mungs­zertifikate vor.
Das „W“ der HEBEL Bauteile steht für „wärme­
dämmtechnisch fremdüberwacht“: Durch eine
verschärfte Form der Qualitätsüberwachung wird
eine niedrigere Wärme­leit­fähig­keit gesichert als
in DIN 4108-4:2004-07 angegeben. Diese bessere
Wärmedämmung wird durch die Zulas­sungs­­­­­­
bescheide bzw. durch Veröffentlichung im Bundes­
anzeiger bescheinigt.
VERARBEITUNGSHINWEISE
201
Allgemeine Verarbeitungshinweise für HEBEL Produkte
Geltungsbereiche
Für die Verarbeitung von HEBEL ­Produkten
sind die VOB Teil B und C, die geltenden DIN-­
Normen und Zulassungsbescheide, die Unfall­
verhütungs-Vorschriften, die Merkblätter der
Berufsgenossenschaft, unsere Leistungs­
beschrei­bung sowie die Montagezeichnungen
und Ver­lege­pläne mit den dazugehörigen
­Details zu beachten.
Bauvoraussetzungen
Voraussetzungen für eine fachgerechte und
wirtschaftliche Montage sind beispielsweise:
Tragkonstruktion
Die Fertigstellung der Tragkonstruktion muss
ebenso gewährleistet sein wie Maßgenauigkeit,
Sockelhöhen, Achsmaße, Höhenmaße, Höhen­
lage der Konsolen und der Stützenfluchten.
Baustellenvorklärung
Eine gute Arbeitsvorbereitung auf der Baustelle
ist die beste Voraussetzung für einen schnel­len
und rationellen Baufortgang. HEBEL Bau­teile
werden verarbeitungsgerecht angeliefert.
Die Befahrbarkeit der Baustelle von allen Außen­
­seiten des Gebäudes, der Zufahrtswege sowie
der Lager- und Verarbeitungsplätze mit 40-t-LKW
und Autokran muss gewährleistet sein.
Die Bodenverhältnisse müssen so beschaffen
sein, dass die Baustelle bei jeder Witterung gut
befahrbar und ohne Behinderung er­reichbar ist.
Bei Montagebauteilen können aufgrund der Abmessungen maximale Transportgewichte von 4 t
auftreten. Für die Ermittlung der Paketgewichte
von Montagebauteilen sind zugrunde zu legen:
840 kg/m3 bei P 4,4.
Fragen der Gerüststellung sind zwischen den
Vertrags­­partnern rechtzeitig abzustimmen.
Strom (380 V/32 A) und Wasser sind bauseits
zur Verfügung zu stellen.
Anmerkung zu Maßangaben
Bei den in diesem Handbuch angegebenen
Abmessungen handelt es sich um Bauteil­
abmessungen, wie sie auch in DIN-Normen und
Zulassungen genannt sind. Davon abweichend
können in anderen Unterlagen auch System­
maße (Baurichtmaße) genannt sein.
Vorbereitung der Verarbeitung
Einbau der Platten, Zulassungen beachten
Bei der Montage von HEBEL Dach-, Deckenund Wandplatten müssen die Angaben der
Liefer­werke, Materiallisten und die Verlege­pläne
beachtet werden. Ist die Tragfähigkeit einer
Platte durch starke Beschädigung ver­mindert,
so darf diese weder ausgebessert noch verlegt
werden.
Bei Transport, Lagerung und Montage von
­HEBEL Bauteilen sind die entsprechenden
­Sicherheitshinweise zu beachten, die bei Xella
Aircrete Systems angefordert oder im Internet
unter www.hebel.de abgerufen werden können.
Ausbesserungen vorschriftsmäßig und sauber
ausführen
Eventuelle Transport- oder Montagebe­schä­digun­gen, welche die statischen Eigen­­schaf­ten
der Platte nicht beeinträchtigen, sind – möglichst vor dem Verlegen – nach vorherigem
Anfeuchten der Schadstelle mit PorenbetonFüllmörtel auszubessern.
Wenn durch Beschädigung die Bewehrung
sicht­bar geworden ist und auch der Rostschutz
beschädigt wurde, ist mit dem vom Lieferwerk
empfohlenen Rostschutzmittel nachzubessern.
Nach Trocknung kann aus­gebessert werden.
Winterbaumaßnahmen beachten
HEBEL Dach- und Deckenplatten sind g
­ emäß
VOB, Teil B, § 4/5 als bauseitige Leistung vom
Auftraggeber vor Eis und Schnee zu schützen.
Für das Abtauen von Schnee und Eis darf kein
Salz verwendet werden; evtl. Gasbrenner ein­
setzen. Ausbesserungs­arbeiten sind während
der Frostperiode zu vermeiden.
V
2 0 2 V E R A R B E I T U N G S H I N W E I S E
Schutzmaßnahmen
Materialtransport
Unfallschutz beachten
Transport zur Baustelle
Die Verpackungseinheiten sind so gewählt, dass
sich eine optimale Auslastung der Transport­
kapazitäten ergibt. Damit kann pro LKW wesent­
lich mehr Material transportiert werden, als dies
bei anderen, schwereren Baustoffen der Fall ist.
· Binder nicht einseitig belasten!
· Bestehende Montageverbände nicht entfernen!
· Unfallverhütungsvorschriften der Bau­­berufs­­
genossenschaft beachten!
· Von den Bau­über­wach­ungs­behörden verlangte
Sicherheitsgerüste sowie alle übrigen Sicherheitsmaßnahmen berücksichtigen!
Die Anzahl der Transportfahrten, die nötig ist,
um die Baustelle zu beliefern, wird erheblich
reduziert, damit sinkt auch die Verkehrs- und
Umweltbelastung.
· Unter schwebenden Lasten und unter einem
in Montage befindlichen Dach- und Decken­
abschnitt muss jeder Personen­verkehr unterbunden werden!
Gesundheitsschutz
Bei der Montage von HEBEL Bauteilen und bei
den ­Folgearbeiten kommen Ergänzungswerkstoffe zum Einsatz. Da diese Produkte Zement
und/oder Kalk enthalten können, sind Schutzmaßnahmen gemäß Gefahrstoffverordnung erforderlich.
V
Gleiches gilt für andere Stoffe wie Beschich­­
tungen oder Grundierungen, wobei auch die
eventuelle Feuergefährlichkeit zu beachten ist.
Just-in time: Lieferung nach Baufortschritt.
Schutz von Bauteilen
Bei besonders aggressiven Umweltbedin­gungen
(siehe DIN 1045 Tabelle 10, Zeilen 3 und 4) müssen die Porenbeton-Montagebauteile durch geeignete Maßnahmen, die auch die Fugen­bereiche
erfassen müssen, zusätzlich geschützt wer­den.
Die Schutzmaßnahmen sind auf die Art der Einwirkungen abzustimmen (z. B. Beschichtung bei
erhöhter CO2-Konzentration).