ArcelorMittal Construction Solutions
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ArcelorMittal Construction Solutions transforming tomorrow Dipl.-Ing. Matthias Köhler Energieeffizienztes Bauen Basis: Die EU-Richtlinie über Endenergieeffizienz und Energiedienstleistungen von 2006 Nationale Energieeffizienz – Aktionspläne Ziel: Erreichung klimaneutraler Gebäudebestand bis 2050 Gebäude mit geringen Energiebedarf und gleichzeitiger Deckung durch erneuerbare Energien Verdopplung der energetischen Modernisierungsrate von 1% auf 2% Absenkung des Wärmebedarfs bis 2020 um 20% ab 2020 alle Gebäude „klimaneutral“ Reduktion des Primärenergiebedarfs von 80% bis 2050 1 Bauforum – Matthias Köhler Energieeffizienztes Bauen Energieeinsparverordnung: EnEV 2009 / EnEV 2012 Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz EEWärmeG Die EnEV 2009 gilt für: • Gebäude, die aktiv beheizt oder gekühlt werden • Für deren Anlagen und Einrichtungen Heizungs- und Kühltechnik Raumluft- und Beleuchtungstechnik Warmwasserversorgung benötigt werden. 2 Bauforum – Matthias Köhler Energieeinsparverordnung 2009 Die EnEV gilt nicht für: • Wohngebäude mit einer Nutzungsdauer unter 4 Monaten/Jahr • Ställe • Betriebsgebäude, die bis max. 12 °C beheizt werden oder max. 4 Monate beheizt und max. 2 Monate im Jahr gekühlt werden • Unterirdische Bauten • Gewächshäuser • Zelte • Temporäre Bauten mit einer Nutzungsdauer von max. 2 Jahren • Kirchen 3 Bauforum – Matthias Köhler Vorteile von Konstruktionen mit Trapezprofilen und Sandwichpaneelen • • • • • hohe Wirtschaftlichkeit gute Wartungsfreundlichkeit lange Nutzungsdauer erhöhter Schallschutz erhöhter Brandschutz 4 Bauforum – Matthias Köhler Konstruktionen von den 50-zigern bis heute 5 Bauforum – Matthias Köhler Das Ergebnis: Produkte und Systeme Profilbleche Dachkonstruktion 145 165 F1 F2 310 221 40 270 930 199 F1 F2 420 135 341 200 79 840 6 Bauforum – Matthias Köhler Das Ergebnis: Produkte und Systeme Profilbleche + Kassetten Wandkonstruktion 77 103 F1 (P) 44 180 130 F2 (N) 50 900 180 F2 (N) R40 43 R55 900 F1 (P) 7 Bauforum – Matthias Köhler Das Ergebnis: Produkte und Systeme Siding + Kassetten Wandkonstruktion Ästhetik und Funktionalität vereint durch durchdringungslose Befestigung 8 Bauforum – Matthias Köhler Das Ergebnis: Produkte und Systeme Siding + Kassetten Wandkonstruktion 9 Bauforum – Matthias Köhler Das Ergebnis: Produkte und Systeme PU-Sandwichpaneele Ästhetik und Funktionalität durch zahlreiche Variationen der Deckschalen 10 Bauforum – Matthias Köhler Das Ergebnis: Produkte und Systeme PU-Sandwichpaneele Größte Vielfalt an Deckschalengeometrien, Baubreiten und Farben 11 Bauforum – Matthias Köhler Das Ergebnis: Produkte und Systeme Brandschutzpaneele - PFLAUM 12 Bauforum – Matthias Köhler Das Ergebnis: Produkte und Systeme Brandschutzpaneele - PFLAUM 13 Bauforum – Matthias Köhler Das Ergebnis: Produkte und Systeme Vorgehängte Fassadensysteme 14 Bauforum – Matthias Köhler Das Ergebnis: Produkte und Systeme Inspiration Fassade – Sunstyl 15 Bauforum – Matthias Köhler Das Ergebnis: Produkte und Systeme Inspiration Fassade – Sunstyl 16 Bauforum – Matthias Köhler K‘energy – your Key to save energy wärmegedämmtes, multifunktionales Fassadensystem selbstragende Basis für vorgehängte Deckmaterialien erfüllt höchste bauphysikalische und ästhetische Anforderungen schnelle, einfache Bauweise mit Systemkomponenten Ondafix®, durchdringungslose wärmebrückenfreie Montageschiene 17 Bauforum – Matthias Köhler K‘energy – Aufbau horizontale Riegelkonstruktion, Abstand nach Statik vertikale Sandwichmontage (Kerndicken: 100/120; u-Wert. 0,22 bis 0,18) Ondafix-Modulleiste; optional zusätzliche Wärmedammung VHF aus Keramikplatten Lastabtragung durchdringungfrei über Ondafix 18 Bauforum – Matthias Köhler K‘energy – Aufbau 19 Bauforum – Matthias Köhler Photovoltaik - zunehmende Bedeutung der regenerativen Energiegewinnung - Planungssicherheit nicht nur durch Amortisation definiert sondern auch durch Zuverlässigkeit, Langlebigkeit und dauerhaften Feuchteschutz 20 Bauforum – Matthias Köhler Das Ergebnis: Produkte und Systeme Solarsysteme – KALYPSO - - kristalline Hochleistungszellen ökonomische Lösung bei höchsten Erträgen - komplettes Dach aus einer Hand - einfacher Einbau Strombedarf für eine Familie ca. 4.000kWh/Jahr wird mit 30-35 m² gedeckt. 21 Bauforum – Matthias Köhler Schadensfälle Diagramm zu Schadensursachen bei PV-Anlagen -Sturm + Schneedruck (37%) vermeidbare Schadensfälle durch fehlende statische Prüfung des Gebäudes und unsachgemäße Anbringung mit z.T. nicht geeignetem (korrosionsanfälligem) Montagematerial -Überspannungsschäden (14%) weil Anlagen nicht auf das Überspannungskonzept des Gebäudes abgestellt und ausgeführt worden -Feuer (26%) z.T. vermeidbar durch Einsatz von Baustoffen mit hohem Brandwiderstand 22 Bauforum – Matthias Köhler Schadensfälle Sturmschäden, Unzulässige Montage auf Sandwichpaneelen 23 Bauforum – Matthias Köhler Vorschriften - Solaranlagen 24 Bauforum – Matthias Köhler Vorschriften - Solaranlagen 25 Bauforum – Matthias Köhler Korrosionsschutz DIN 18 807 Teil 1, Ziff. 3.3.5 in Verbindung mit DIN 55 928 Teil 8 (neu EN 55 634). EN 55634 „Beschichtungsstoffe-Korrosionsschutz von tragenden dünnwandigen Bauteilen aus Stahl“ EN 10169 „Kontinuierlich organisch beschichtete Flacherzeugnisse aus Stahl“ Teil 2 – Erzeugnisse für den Bauausseneinsatz Anforderungen von bandbeschichteten Flacherzeugnissen für den Bauaußeneinsatz Teil 3 – Erzeugnisse für den Bauinneneinsatz Anforderungen von bandbeschichteten Flacherzeugnissen für den Bauinneneinsatz SN EN 12944-2 „Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme“ Teil 1 – Allgemeine Einleitung Teil 2 – Einteilung der Umgebungsbedingungen (Korrosivitätskategorien/Korrosionsbelastung) 26 Bauforum – Matthias Köhler Korrosionsschutz - Schutzdauer Zeitraum vom Beginn der Beanspruchung und Aufrechterhaltung der funktionellen Schutzwirkung ohne ästhetischen Anspruch bis Zur Durchführung von geeigneten Maßnahmen zur Verlängerung der Standzeit. L - kurze Schutzdauer M - mittlere Schutzdauer H - lange Schutzdauer 2-5 Jahre 5-15 Jahre über 15 Jahre Die Schutzdauer ist keine „Gewährleistungszeit“. Sie ist ein technischer Begriff, um eine Instandhaltungsprogramm festzulegen. Die Gewährleistungszeit, als ein Gegenstand der juristischen Vertragsbedingungen, ist im Allgemeinen kürzer als die Schutzdauer. 27 Bauforum – Matthias Köhler Korrosionsschutz Korrosionsbeständigkeitskategorie entspricht einem bestimmten Maß an Korrosionsbeständigkeit in Abhängigkeit von der Korrosivitätskategorie, der Schutzdauer und der Zugänglichkeit. 28 Bauforum – Matthias Köhler Korrosionsschutz Korrosionsbelastung – Großklimazonen Die Klassen sind Mindestanforderungen 95% der Landfläche Klasse C2 und C3 mit Zinkabtrag durchschnittlich 1 µm pro Jahr Nicht berücksichtigt: • Standort • Nutzung • Sonderbelastung • u. v. a. m. Meer Industrie Stadt Land Gering – RC2 Mäßig – RC3 StarkRC4 Sehr starkRC5 29 Bauforum – Matthias Köhler Korrosionsschutz Duplex-System = Metallischer Überzug (Zink oder Aluzink) + Organische Beschichtung Unterschale und Oberschale unterschiedliche Korrosionsschutzklassen Feuerverzinktes Feinblech der Stahlsorte S 320 GD+Z nach DIN EN 10 326 (mindestens S 280 GD) Nenn-Streckgrenze des Stahlkerns b S,N 320 N/mm² Deckschicht 20-200 µm Korrosionsschutzprimer 5-30 µm Vorbehandlungsschicht Verzinkung ca. 20 µm (Z 275) Kaltgewalztes Stahlblech Verzinkung ca. 20 µm (Z 275) Vorbehandlungsschicht Rückseitenschutzlack 10-15 µm 30 Bauforum – Matthias Köhler Korrosionsschutz - Wirkung Schutzwirkung metallischer Überzug: Aktiv kathodischer Schutz verhindert das Unterrosten und verschließt Schnittkanten 31 Bauforum – Matthias Köhler Korrosionsschutz - Systeme Trägermaterial - Metallische Oberfläche: Inoxtouch -Basiswerkstoff Edelstahl in unterschiedlichen Oberflächeneffekten Krystaltouch -fest, haftende Metallschicht aus Aluminium-Zink-Legierung (55% AL, 45% Zn+Si) Deckschichtfamilien - Kunststoffoberfläche: Hairplus/ Hairultra -Polyester-Basis vielseitig verwendbar mit guter Umformbarkeit und dekorativen Eigenschaften Hairflon / Intense/Pearl -PVDF-Basis mit ausgezeichneter UV- und Farbbeständigkeit Keyron -PVC-Basis mit sehr guter Widerstandsfähigkeit Hairexcel Sinea -PUR-Basis mit ausgezeichneter chem. Beständigkeit 32 Bauforum – Matthias Köhler Korrosionsschutz - Struktur NATUREL EDYXO Erhöhte Beständigkeit gegen Korrosion in Verbindung mit matter Oberfläche für ebene Profile Erhöhte Beständigkeit gegen Korrosion in Verbindung mit strukturierten Materialeffekten Irysa – Lichtreflexion durch Glimmer in der Deckschicht 33 Bauforum – Matthias Köhler Korrosionsschutz - Anforderungstabelle UV-Beständigkeit RUV1 RUV2 RUV3 RUV4 RUV Beschichtung der Rückseite Aussenseite, Gebiete nördlich 45.Bg., max. 900m Höhe Aussenseite, Gebiete zwischen 45.Bg. und 37 Bg. Aussenseite, Gebiete südlich 37.Bg. und höher 900m Robustheit RM Niedrige RM Mittlere RM Hohe RM > 25 µm bis < 35 µm > 35 µm bis < 45 µm > 45 µm 34 Bauforum – Matthias Köhler Korrosionsschutz - Anforderungstabelle Korrosionsbeständigkeit UV-Beständigkeit Robustheit RC RUV RM 35 Bauforum – Matthias Köhler Korrosionsschutz - Beispiel Dach, begehbar, geringer optischer Anspruch - Gebäudestandort (Mainz) - optischer Anspruch - Korrosivitätskategorie Stadt - Schutzdauer - Atmosphäre Umgebung (Industrie) - Sonstige Dachinst. Nein RUV2 gering C3 hoch RC4 RM mittel Auswahl C3, H: Beschichtungssystem > 35 µm bei zusätzlich PV ist mind. 45 µm anzusetzen 36 Bauforum – Matthias Köhler Korrosionsbeständigkeit Korrosionsschutz Keyron 200 (PVC) RC 5 Hairexcel (PUR) SINEA (PUR) Keyron150 (PVC) RC 4 Hairultra 35 Hairfarm 25/35 RC 3 Hairflon 25 (PVDF) Hairplus 25 RUV 2 Bauforum – Matthias Köhler Hairflon 35 (PVDF) RUV 3 UV-Beständigkeit RUV 4 37 Korrosionsschutz 38 Bauforum – Matthias Köhler Hairclyn – Widerstand gegen Verschmutzung Hydrophiles Verhalten von Hairclyn bei Aussetzung von Umwelteinflüssen Vergleich von normal vorlackiertem Produkte mit Hairclyn Normal / Hairclyn Verschmutzungen weniger sichtbar auf Hairclyn Verschmutzung haftet weniger an Hairclyn Oberfläche Verschmutzung verteilt sich 39 Bauforum – Matthias Köhler Beispiele von Hairclyn Hairclyn Hairplus 40 Bauforum – Matthias Köhler Das Ergebnis: Produkte und Systeme Verbunddeckenprofile – GLOBALFLOOR Komplettsystem • Auswahl Verbunddecke • Auswahl Träger • System Dimensionierung • Kostenermittlung Bauforum – Matthias Köhler 41 Parkhaussysteme – COFRAPLUS 220 Vergleich mit vorgefertigten Decken Große freie Spannweiten in der Service- und Bauphase ohne Stützen Manuelle Handhabung ohne Kran Cofraplus ist in die Ebene des Stahlträgers eingebunden und vermindert dadurch die Gesamt-Deckentiefe Leichtgewichtige Deckenstrukturen (800 kg Stahl pro Parkfläche) Einsparung von fast 40% an Gewicht im Vergleich zu vorgefertigten Decken, jedoch mit der selben Tragfähigkeit 42 Bauforum – Matthias Köhler Deckensysteme – COFRAPLUS 220 Assymetrische Träger vom Typ IFB: unterer Flansch breiter Schlanke Deckenbauweise • Gesamte Deckentiefe: max. 350 mm Cofraplus 220 spannt zwischen den unteren Flanschen der Träger und trägt die Decke und Lasten schon während der Konstruktion • Spannweite: 4,8 m bis 6,0 m ohne Stützen • Nutzlasten: 3,5 kN/m² bis 10 kN/m² • Brandwiderstand : 1 Stunde 44 Bauforum – Matthias Köhler Bauen im Bestand - Nachhaltigkeit Gleichzeitige Betrachtung von wirtschaftlicher Bauweise und Umweltaspekten Erarbeitung von ökologisch verträglichen und ökonomisch akzeptablen Lösungen und Konzepten Auswahl der Baustoffe und Planung werden maßgebend Ressourcenschonung durch Rohstoffeinsparung sowie Energieeinsparung Einsparung von Baufläche durch Bauen im Bestand 45 Bauforum – Matthias Köhler Bauen im Bestand - Kriterien Herausforderungen sowie Prioritäten für Planer und Bauunternehmer sind anders als im Neubau Analyse von Bausubstanz, Architektur und Umfeld Bestandseinbindung in bestehende Bebauung und Infrastruktur Erhaltung bestehender Gebäudeteile und Sicherung Auswahl von neuen Bautechniken Auswahl spezieller Materialien und Baustoffe Detaillierte Planung 46 Bauforum – Matthias Köhler Bauen im Bestand - Eigenschaften Traditionelle Bauweisen sind oft aus technologischen Gründen nicht geeignet. Die Stahlkonstruktion als modernes und vielseitig kombinierbares Bausystem bietet aufgrund der guten Verarbeitungstechnologie entscheidende Vorteile Leichte, schlanke Struktur Hohe Tragfähigkeit und große Spannweiten Geringes Eigengewicht dadurch wenig Zusatzlast auf die Substanz Einfache Systemkombination für bauphysikalische Ertüchtigung Lange Haltbarkeit 47 Bauforum – Matthias Köhler Bauen im Bestand – Beispiel Industriebau Sanierung einer alten Produktionshalle durch Entkernung und Einbau von Zwischendecken 48 Bauforum – Matthias Köhler Bauen im Bestand – Beispiel öffentliche Gebäude Umbau einer Justizanstalt zum Landesarchiv 49 Bauforum – Matthias Köhler Bauen im Bestand – Beispiel öffentliche Gebäude Sanierung Reichstag 50 Bauforum – Matthias Köhler Bauen im Bestand – Beispiel öffentliche Gebäude Umbau einer alten Schule zur Bibliothek 51 Bauforum – Matthias Köhler Bauen im Bestand – Beispiel öffentliche Gebäude Umbau und Erweiterung eines Museums 52 Bauforum – Matthias Köhler Bauen im Bestand – Zusammenfassung Stahl-Leichtbausysteme eignen sich hervorragend für alle Anforderungen des Bauens im Bestand Einsatzgebiete sind Industrie- und Gewerbebau, öffentliche Bauten sowie Wohnungsbau Die Wirtschaftlichkeit beruht auf dem geringen Eigengewicht im Verhältnis zur großen Stabilität Hervorragendes Systemverhalten in Kombination mit schneller Montage Lange Haltbarkeit durch hochwertige Beschichtungssysteme Rohstoff- und Energieeffizienz bei der Herstellung sowie 100-prozentiges Recycling 53 Bauforum – Matthias Köhler Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 54 Bauforum – Matthias Köhler
