VERBLENDMAUERWERK Planung und Ausführung - ABC-Klinker
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Fritz-Höger-Preis Im Jahr 2008 erstmalig verliehen, gilt der Fritz- Höger-Preis als einer der wichtigsten Architektur- preise Deutschlands. Seine wachsende internatio- nale Bedeutung unterstreicht diesen Stellenwert. Die folgenden Seiten sind mit ausgewählten Fotos nominierter und ausgezeichneter Objekte des Fritz-Höger-Preises 2011 bebildert.
INHALTSVERZEICHNIS Festlegungen für Mauerziegel 4 Schallschutz 26 Bezeichnung der Mauerziegel 5 Bewertes Schalldämmmaß 27 Beanspruchung des Mauerwerks 6 Brandschutz 28 – 29 Definition und allgemeine 7 Ausführung 30 – 31 Hinweise nach DIN EN 771-1 Vermauerung von Klinkern 32 Mauerziegel 8 und Vormauerziegeln Maßordnung und Formate 9 Mörtelfugen 33 Maßtoleranzen 10 Nachträgliches Verfugen 34 – 35 Farbe | Oberflächenstruktur 11 Dehnungsfugen 36 – 37 Zweischalige Außenwand 12 Gestaltung von 38 – 39 Dehnungsfugen Zweischalige Außenwand 13 – 14 mit Wärmedämmung Mauerwerksverbände 40 Verankerung 15 Sohlbänke 41 Anforderungen an 16 Stürze 42 Verblendschalen Sockelabdichtung 43 – 44 Wärmeschutz 17 Ausblühungen und 45 U-Werte 18 Auslaugungen Wärmebrückeneinfluss 19 Literaturquellen 46 Passivhäuser mit 20 – 21 Impressum 47 zweischaliger Außenwand Passivhäuser 22 – 23 in Norddeutschland Schlagregenschutz 24 – 25
Haus in Münster Architektur: hehnpohl architektur, Münster 3. Platz Fritz-Höger-Preis 2011 Fotos: © hehnpohl architektur FESTLEGUNGEN FÜR MAUERZIEGEL Europäische Mauerziegel- CE-Kennzeichnungspflicht. unterstellt. Für Deutschland der bisherigen, nationalen norm DIN EN 771-1 und CE- Der Hersteller bestätigt mit zuständig sind hier die Bauauf- Mauerziegelnormreihe DIN 105 Kennzeichnung dem Konformitätszeichen CE, sichtsbehörden der Länder. eingeführt. dass seine Bauprodukte im Seit der Bekanntmachung im Sinne des Bauproduktenge- Ausschließlich CE-gekenn- Die Bezeichnung Klinker, das Europäischen Amtsblatt vom setzes brauchbar sind und mit zeichnete Mauerziegel, welche Synonym für höchste Dauer- 01.04.2005 und im Bundesan- den mandatierten Eigenschaf- nicht den Güteanforderungen haftigkeit eines Mauerziegels, zeiger vom 27.04.2005 darf die ten der europäischen Mauer- der DIN 105-100 entsprechen, kann nunmehr nur auf der europäische Mauerziegelnorm steinnormen übereinstimmen. können in Deutschland nur in Grundlage der Anforderungen DIN EN 771-1 in Deutschland Verbindung mit der Anwen- der Mauerziegelnorm DIN 105- angewandt werden. Die euro- Das mit der DIN EN 771-1 ein- dungsnorm DIN 20000-401 100 deklariert werden. Die Rest- paweit gültige Mauerziegel- geführte CE-Kennzeichen sagt verwendet werden. norm DIN 105-100 regelt dar- norm regelt die Vorgaben zu lediglich aus, dass diese Mauer- über hinaus weitere für die Ausgangsstoffen, Herstellung ziegel in Europa verkauft wer- Einige seit Jahrzehnten be- Dauerhaftigkeit von Ziegeln und Anforderungen und gibt den dürfen. Das CE-Kennzei- währte Eigenschaften von wichtige Anforderungen, wie ein einheitliches Verfahren für chen ist kein Qualitätszeichen. Mauerziegeln sind in der euro- z. B. Rohdichte, Druckfestigkeits- die Kennzeichnung und Prüf- päischen Mauerziegelnorm klassen, Formate, Lochungen ung der Mauerziegel vor. Die Zuständigkeit für die Sicher- DIN EN 771-1 nicht enthalten. (Lochgeometrien) und Grenz- heit im Zusammenhang mit Aus diesem Grund hat die deut- werte für Ausblühungen und Mit der Veröffentlichung der der Anwendung von Baupro- sche Bauaufsicht die soge- treibende Einschlüsse. DIN EN 771-1 in der Bauregel- dukten ist und bleibt alleine nannte Restnorm DIN 105-100 liste B, Teil 1 besteht für die der Verantwortung der jewei- „Mauerziegel mit besonderen Mauerziegelhersteller eine ligen EU-Mitgliedsstaaten Eigenschaften“ auf der Basis 4
BEZEICHNUNG DER MAUERZIEGEL Bezeichnung der Mauerziegel Mauersteine der Kategorie I gemäß DIN 771-1 Mauersteine mit einer dekla- rierten Druckfestigkeit, wobei LD Ziegel = low density die Wahrscheinlichkeit des Mauerziegel mit niedriger Nichterreichens dieser Festig- Brutto-Trockenrohdichte keit nicht über 5 % liegen darf. (< 1000 kg/m3) für die Verwen- Diese darf über den mittleren dung in geschütztem Mauer- Wert oder den charakteristi- werk. schen Wert ermittelt werden. HD Ziegel = high density Mauersteine der Kategorie II Mauerziegel für ungeschütztes Mauersteine, die das Vertrau- Mauerwerk sowie mit hoher ensniveau der Kategorie I nicht Brutto-Trockendichte (> 1000 kg erreichen. /m3) für die Verwendung in ungeschütztem Mauerwerk. Der Hersteller muss angeben, ob der Mauerziegel in die Kategorie I oder II eingestuft ist. 5
Dominikuszentrum München Architektur: meck architekten, München 1. Platz Fritz-Höger-Preis 2011 Fotos: © Michael Heinrich, München BEANSPRUCHUNG DES MAUERWERKS Mauerwerk in stark Beispiele für Mauerwerk in 4 Frei stehende Wände und- Mauerwerk in mäßig angreifender Umgebung stark angreifender Umgebung Vorhangwände, bei denen angreifender Umgebung gemäß DIN EN 771-1 Durchfeuchtung und Frost Mauerwerk oder Mauerwerks- auftreten können, z. B. Mauerwerk oder Mauerwerks- teile, die unter Nutzungsbe- 4 Nicht verputztes Mauer- Wände ohne wirksame teile, die unter Nutzungsbe- dingungen infolge der klima- werk nahe der Erdoberflä- Abdeckung dingungen einer Feuchte und tischen Bedingungen wasser- che (etwa zwei Schichten Frost-Tauwechsel-Beanspruch- gesättigt (starke Regeneinwir- oberhalb und unterhalb), 4 Stützmauern, bei denen ung ausgesetzt sind, aber nicht kung, Grundwasser) und dabei wo Durchfeuchtung und Durchfeuchtung und Frost zu den Bauten in stark angrei- gleichzeitig einer häufigen Frost auftreten können auftreten, z. B. Wände ohne fender Umgebung gehören. Frost-Tauwechsel-Beanspruch- wirksame Abdeckung bzw. ung ausgesetzt und nicht mit 4 Nicht verputzte Brüstungen, ohne Bauwerksabdichtung einem wirkungsvollen Schutz bei denen Durchfeuchtung auf der Rückseite versehen sind. und Frost auftreten können, z. B. Brüstungen ohne wirk- same Abdeckungen 4 Nicht verputztes Schorn- steinaußenmauerwerk, bei dem Frost und Durchfeuch- tung auftreten können Optimaler Witterungsschutz der Mauer- krone durch eine wasserundurchlässige Abdeckung. Hohe Beanspruchung durch Frost und Durchfeuchtung nahe der Oberfläche. 6
DEFINITION UND ALLGEMEINE HINWEISE NACH DIN EN 771-1 Beispiele für Mauerwerk in Mauerwerk in nicht Definition von Sichtmauerwerk Allgemeine Hinweise zum mäßig angreifender Umge- angreifender Umgebung nach DIN EN 771-1 Erscheinungsbild von Verblend- bung gemäß DIN EN 771-1 ziegeln DIN EN 771-1 Mauerwerk oder Mauerwerks- Mauerwerk, das außen oder Geeignete Maßnahmen zur teile, bei denen unter Nutz- innen verwendet wird und Das Erscheinungsbild von Mau- Verhinderung von Durch- ungsbedingungen nicht von an dessen sichtbare Flächen erziegeln und dessen Beurtei- feuchtung von Mauerwerk: einer Feuchte und Frost-Tau- besondere Anforderungen lung sollten Gegenstand des wechsel-Beanspruchung aus- hinsichtlich des Erscheinungs- Kaufvertrages sein. Die an die 4 Schutz der Wandkrone gegangen wird. bildes gestellt werden. Es wird Mauerziegel gestellten Anfor- durch überkragendes Dach aus ausgesuchten Mauer- derungen unterscheiden sich oder durch Abdeckung Beispiele für Mauerwerk in ziegeln hergestellt, bei deren hinsichtlich ihres Verwendungs- nicht angreifender Umgebung Verarbeitung und Fugenaus- zwecks und ihrer Eigenschaften 4 Durch Fensterbänke mit gemäß DIN EN 771-1 bildung eine entsprechend voneinander, z. B. sollten übliche angearbeiteter Kehle hohe Ausführungsqualität Vormauerziegel und Hand- 4Mauerwerk oder Mauer- angestrebt wird. Das Mauer- strichziegel berücksichtigt 4 Feuchtesperrende Schichten werksteile, bei denen unter werk kann tragend oder nicht werden. Besondere Beachtung am Kopf oder am Fuß von Nutzungsbedingungen nicht tragend sein. sollte tiefen oder ausgedehn- Wänden von einer Feuchte und Frost- ten Rissen, beschädigten Ecken Tauwechsel-Beanspruchung und Kanten, Kieseln und trei- ausgegangen wird benden Kalkeinschlüssen ge- schenkt werden. 7
Stadthaus Neu-Ulm Architektur: Fink + Jocher, München Nominiert in der Kategorie „Geschosswohnungsbau“ Fotos: © Michael Heinrich, München MAUERZIEGEL Mauerziegel für die erhält. Der Massenanteil der Verblendschale Wasseraufnahme darf bei Mauerziegel ist der Oberbe- Klinkern höchstens 6 % be- griff für alle Ziegel, die zum tragen und die Druckfestigkeit Bauen von Wänden verwendet muss mindestens der Klasse 28 werden. Die Besonderheit aller entsprechen. Klinker müssen Mauerziegel besteht darin, eine mittlere Scherbenrohdich- dass sie aus natürlichen Roh- te von mindestens 1,9 kg/dm3 druckskraft von Backsteinfas- stoffen der Erde geformt und aufweisen. Die Frostbeständig- saden verwendet. Formziegel durch den Brand ihre endgülti- Oberfläche, dessen Gestalt von keit muss durch Prüfung nach- geben dem Mauerwerk einen ge Form und Eigenschaften der prismatischen Form ge- gewiesen sein. zusätzlichen Verfeinerungs- erhalten. Die Mauerziegel für ringfügig abweichen darf. grad und müssen mit beson- die Verblendschale (Sichtmau- Handformziegel werden in Keramikklinker derer Sorgfalt und Aufmerk- erwerk) müssen die Gütean- der Regel ohne Lochung her- Keramikklinker sind HD-Ziegel, samkeit eingesetzt werden, forderungen der Normen DIN gestellt. die aus dicht brennenden, wenn sie integraler Bestandteil EN 771-1 und DIN V 105-100 er- hochwertigen Tonen geformt der Fassade sein sollen. Portale, füllen und werden wie folgt Klinker und gebrannt werden. Sie sind Fensterbänke, Gesimse und definiert: Klinker sind oberflächig gesin- frostbeständig und haben Ecken können mit Formziegeln terte HD-Ziegel. Sinterung be- einen Massenanteil der Wasser- gestaltet werden. Darüber hin- Vormauerziegel deutet, dass infolge der hohen aufnahme von höchstens 6 %. aus können komplexe Bauteile Vormauerziegel sind HD-Ziegel, Brenntemperatur bei der Her- Keramikklinker erfüllen die in gleicher Farbe und Struktur welche als Voll- oder Lochziegel stellung die Sichtfläche einen Bedingungen der Druckfestig- wie die Fassade aus Formzie- in verschiedenen Strukturen glasigen, dichten Charakter keitsklasse 60. Keramikklinker geln hergestellt werden. und Farben hergestellt werden. müssen eine mittlere Scherben- Da Vormauerziegel der Witte- rohdichte von mindestens rung ausgesetzt sind, muss 2,00 kg/dm3 (kleinster Einzel- ihre Frostbeständigkeit durch wert 1,9 kg/dm3) aufweisen. Prüfung nachgewiesen sein. Formziegel Handformziegel Formziegel werden meist als Handformziegel sind Vormau- Zubehör zur schöneren Gestal- erziegel mit unregelmäßiger tung und zur größeren Aus- 8
MASSORDNUNG UND FORMATE Oktametrische Maßordnung 24 cm. In den Ausführungs- Ziegelformate Länge Breite Höhe (DIN 4172) plänen werden die Nennmaße Dünnformat (DF) 240 115 52 DIN 4172 bildet die Grundlage (Rohbaumaße) angegeben. Normalformat (NF) 240 115 71 für die Maße der Mauersteine Sie geben die wirklichen Maße Doppeltes und des Mauerwerks. Die Norm der Bauteile wieder. Die beiden 240 115 113 Dünnformat (2 DF) geht von der internationalen Maßarten unterscheiden sich 290 115 (90) 190 Längeneinheit 1 m aus. durch die Fugendicke. Euro-Modul 290 115 (90) 90 Die Baurichtmaße (Richtmaß = Die DIN 4172 sieht außerdem Langformat (LF) 490 115 52 (71) Nennmaß + Fugendicke) basie- noch eine Richtmaßreihe vor, Klosterformat (KF) z.B. 280 130 85 ren auf einer fortschreitenden die auf das Grundmaß 100/12 Oldenburger Format (OF) 220 105 52 Halbierung des Meters: = 8,33 cm aufbaut. 8,3 - 1,2 Hamburger Format (HF) 220 105 65 100/2 = 50 cm, 100/4 = 25 cm, (Dicke der Lagerfuge) = 7,1 cm Reichsformat (RF) 240 – 250 115 – 120 65 100/8 = 12,5 cm. ist die Höhe des Ziegels im Normalformat (NF), dessen Waalformat (WF) 210 100 50 In nach DIN 4172 geplanten Länge und Breite jedoch der Waaldickformat (WDF) 210 100 65 Bauten sind alle Richtmaße 12,5er-Maßkette entsprechen Angaben in mm überwiegend ein Vielfaches (24 = 25 - 1, und 11,5 = 12,5 - 1). von 12,5 cm. Das Maß 12,5 cm (100/8) nimmt dabei die Stel- Dezimetrische Modulordnung lung einer Grundgröße ein, (DIN 18000) Formate nach der das System benannt Die Modulordnung ist eine Beispiel: Die Mauerziegel für die Ver- wurde (okta = acht). dezimetrische Maßordnung. Ziegel mit den Nennmaßen blendschale werden sowohl in Zu ihrer Einhaltung müssen 29 (30 - 1 cm Stoßfuge) x Modul entsprechend der Maß- Hieraus ergibt sich das ge- die Abmessungen der Wände 29 x 18,8 (20 - 1,2 cm Lager- ordnung nach DIN 18000 als bräuchlichste Ziegelmaß von ein Vielfaches von M = 10 cm fuge). auch nach der oktametrischen 240 x 11,5 mm bei Dicken von betragen. Für den Mauerwerks- Maßordnung gemäß DIN 4172 52 mm (DF = Dünnformat), bau hat dies zur Konsequenz, hergestellt. 71 mm (NF = Normalformat) die Steinabmessungen hierauf oder 113 mm (2 DF = zweifa- abzustimmen. Die Steinmaße ches Dünnformat). Als Grund- betragen dann ein Vielfaches maß gilt die Ziegellänge von von 10 cm. 9
Büro- und Geschäftshaus, Hamburg Architektur: Schenk + Waiblinger Architekten, Hamburg Nominiert in der Kategorie „Büro- und Gewerbebauten“ Fotos: © Schenk + Waiblinger Architekten MASSTOLERANZEN Maßtoleranzen wird in der Mauerziegelnorm Vormauerziegel und Klinker DIN 105 in der Weise Rechnung sind grobkeramische Erzeug- ge-tragen, dass dort Maßtole- nisse, die aus natürlichen Roh- ranzen für die Mauerziegel stoffen, wie Lehm, Ton und to- festgelegt sind. nigen Massen, geformt und bei Temperaturen von über 1000 °C In der Tabelle sind die zulässi- gebrannt werden. Trotz mo- gen Kleinst- und Größtmaße dernster Herstellungstechnolo- der Ziegel angegeben. Inner- gie kann für die Mauerziegel halb der Lieferungen für ein aufgrund der Besonderheit der Bauwerk dürfen sich jedoch die Rohstoffzusammensetzung Maße der größten und kleins- (Naturprodukt) eine absolute ten Ziegel höchstens um die Maßhaltigkeit nicht garantiert angegebenen Werte für die werden. Diesem Umstand „Maßspanne“ unterscheiden. Maße Nennmaß Mindestmaß Höchstmaß Maßspanne 90 85 95 5 115 110 120 6 Ziegellänge l 145 139 148 7 bzw. 175 168 178 8 Ziegelbreite b 220 212 224 9 240 230 245 10 490 480 498 12 52 50 54 3 65 63 67 3 71 68 74 4 Ziegelhöhe h 105 100 110 5 113 108 118 4 175 170 180 5 Angaben in mm 10
FARBE | OBERFLÄCHENSTRUKTUR Farbe chemischer und physikalischer töne. Das kurzzeitige Brennen hören die mechanische Bear- Die optische Wirkung von Back- Einflussfaktoren beim Brennen mit wenig oder gar keinem Sau- beitung der Sichtflächen durch steinfassaden hängt weitge- bleibt viel Raum für Zufälle. erstoff (Reduktion) bewirkt, dass genarbte Walzen und rotieren- hend von den verwendeten Man braucht sich nur die ein- Backsteine eine schwarze oder de Stahldrahtbürsten, das Ab- Farben ab. Dunkle Steine wir- zelnen Backsteine genau an- blau-schwarze Farbe annehmen. schälen der glatten Presshaut ken massiv und reduzieren zusehen, um eine Vielfalt von und das Einwirken keilförmiger optisch die Höhe des Gebäu- feinen Farb- und Strukturun- Oberflächenstruktur Dorne, die mittels Schablonen des, während helle Steine den terschieden festzustellen, die Die Oberflächenstrukturierung über die Sichtflächen geführt entgegengesetzten Effekt er- sich nie genau wiederholen. hängt in der Regel von der werden und wellige Riefen er- zielen. Backsteine sind in einer Art des Rohstoffs, dem Her- zeugen. erstaunlichen Farbvielfalt zu Entscheidend für die Farbe des stellungsverfahren und der haben. Dies ist vor allem den Backsteins ist die Ofenatmo- Oberflächenbehandlung ab. vielen wissenschaftlichen For- sphäre. Je länger der Brand und Die Farbe eines Backsteins schungen über Auswirkungen je höher die Temperatur, umso wird durch seine Oberflächen- von Temperatur auf Ton zu dunkler wird die Farbe. Auch struktur ergänzt. Durch unter- verdanken und der Reaktion die Menge an Sauerstoff ist von schiedliche Profilierungsver- der im Rohstoff enthaltenen Bedeutung. Wird der Backstein fahren können die Steinober- natürlichen Bestandteile wäh- in einer mit Sauerstoff über- flächen strukturiert werden. rend des Brennprozesses. Doch sättigten Atmosphäre gebrannt, Zur Oberflächenbearbeitung im Zusammenwirken vieler bekommt er verschiedene Rot- stranggepresster Ziegel ge- 11
Schwarze Villa am See, Kamperland Architektur: Bedaux de Brouwer Architecten, Goirle Nominiert in der Kategorie „Einfamilienhaus/Doppelhaushälften“ Fotos: © Bedaux de Brouwer Architecten ZWEISCHALIGE AUSSENWAND Zweischalige Wand der Außenschale besteht. Die ausgestattet wird. Die Wärme- Aus dem früher traditionell völlige Trennung der beiden dämmung verhindert einer- geprägten einschaligen Back- Schalen durch eine ausreichend seits, dass partielle Kontakt- steinmauerwerk setzte sich breite Hohlschicht ist der Ga- stellen zwischen den beiden seit Beginn des vergangenen rant dafür, dass der kapillare Wandschalen (z. B. durch Mör- Jahrhunderts mehr und mehr Transport des Regenwassers telbrücken) entstehen, wo- zweischaliges Verblendmauer- von außen nach innen ausge- durch Regenwasser von außen werk durch. Bei dieser Außen- schlossen ist. nach innen transportiert wer- wandkonstruktion übernimmt den könnte. Sie verhindert aber die Innenschale die Aufgaben Nur Mörtelbrücken in der vor allem, dass aus den Lager- der Tragkonstruktion, des Hohlschicht können das Prin- fugen herausgequollener Mör- Wärme- und Schallschutzes, zip der zweischaligen Bauwei- tel herunterfällt und Verstop- während die Außenschale als se aufheben, wenn sie als Fol- fungen des Sockels hervorruft. Wetterschutz fungiert. ge unsachgemäßer Bauaus- Die Außenschale wird auch als führung die beiden Schalen Vorsatzschale, Verblendschale Die beiden unabhängig vonei- miteinander verbinden. Dieser oder auch Verblendmauerwerk nander stehenden Wandschalen Gefahr kann am besten damit bezeichnet, so dass sich der können verschiedene Formate begegnet werden, dass die Sammelbegriff Verblendziegel aufweisen, wodurch eine weit- Hohlschicht mit einer wasser- und Verblender einbürgerte. gehende Gestaltungsfreiheit in abweisenden Wärmedämmung Das nur sich selbst tragende Fassade Hinter- Fassade Hinter- Verblendmauerwerk ist durch aus Backstein mauerwerk aus Backstein mauerwerk Edelstahlanker mit der tragen- den Innenschale befestigt. Zwischen den beiden Wand- schalen angeordnete Wärme- dämmschichten optimieren den Wärmeschutz. Dieses Prinzip des Regenschut- zes hat sich in den Regionen Eine weitere Besonderheit der mit hoher Schlagregenbean- zweischaligen Außenwand spruchung als sicher und liegt in ihren unzähligen Aus- dauerhaft durchgesetzt. führungsmöglichkeiten und in 12
ZWEISCHALIGE AUSSENWAND MIT WÄRMEDÄMMUNG dung wird jedoch meist von garantiert, dass verarbeitungs- wasser über die Anker an die ästhetischen Gesichtspunkten, bedingte Mörtelwulste auf der Innenschale gelangen kann. wie Farbe und Oberflächen- Rückseite der Verblendschale struktur, abhängig gemacht. keine Feuchtigkeitsbrücken zur b) Bei der Ausführung mit Teil- Die ästhetische Wirkung von tragenden Innenschale bilden. dämmung in der Hohlschicht Backsteinfassaden wird durch sind nur dauerhaft wasserab- traditionelle Gestaltungsele- Der maximale Schalenabstand weisende Dämmstoffe mit der mente, wie Gesimse, Sohlbän- bei zweischaligen Außenwän- der individuellen Gestaltungs- ke aus gemauerten Rollschich- den richtet sich nach dem Ver- vielfalt des Sichtmauerwerks. ten und Stürze aus Grenadier- ankerungssystem. Die Verbin- Während bei der Baustoffwahl schichten, geprägt. dungsanker für die zweischalige für die tragende Innenschale Außenwand sind für definierte die konstruktiven und wirt- Schalenabstand Schalenabstände bemessen und schaftlichen Aspekte entschei- (Hohlschichtdicke) zugelassen. Die heute markt- dend sind, ermöglichen Vor- Der Mindestschalenabstand bei gängigen Verbindungsanker mauerziegel und Klinker als zweischaligem Verblendmauer- sind für Schalenabstände bis Mit den Hochleistungsdämmstoffen aus Sichtmauerwerk durch ihre werk ohne Wärmedämmung in zu 200 mm zugelassen. Polyurethan ( = 0,024 W/mK) kann Farbvielfalt und ihre Oberflä- der Hohlschicht beträgt 4 cm. zweischaliges Verblendmauerwerk bei sehr guten Dämmeigenschaften relativ chenstruktur und -texturen Der Mindestschalenabstand Wärmedämmung schlank aufgebaut werden. eine fantasievolle Architektur. von 4 cm dient der Einhaltung Die zweischalige Außenwand des Funktionsprinzips der zwei- kann ohne, teilweise oder auch Das Verblendmauerwerk hat schaligen Außenwand und vollständig mit Wärmedäm- Bezeichnung WZ nach DIN in der heutigen Backsteinarchi- mung ausgeführt werden: 4108-10 zulässig. Die Dämm- tektur neben bauphysikali- platten in der Hohlschicht müs- schen Teilaufgaben insbe- a) Bei der Ausführung ohne sen durch Klemmscheiben im sondere gestalterische Funk- Wärmedämmung in der Hohl- Bereich der Drahtanker so fi- tionen zu erfüllen. In Einzel- schicht muss der Schalenab- xiert werden, dass die Dämm- fällen wird die Wahl des Back- stand mindestens 4 cm betra- platten in der Hohlschicht nicht steins durch technische Anfor- gen. Zudem müssen die Anker kippen können. derungen, z. B. seine Druckfe- mit Tropfscheiben ausgestattet stigkeit und Wasseraufnahme, Ausführungsbeispiel für zweischaliges werden, um zu verhindern, dass eingeschränkt. Die Entschei- Mauerwerk mit Kerndämmung. eventuell anfallendes Regen- 13
Büro- und Wohnbebauung Klarissenkloster, Münster Architektur: Kleihues + Kleihues, Dülmen-Rorup/Berlin Nominiert in der Kategorie „Büro- und Gewerbebauten“ Fotos: © Stefan Müller, Berlin ZWEISCHALIGE AUSSENWAND MIT WÄRMEDÄMMUNG c) Bei der Ausführung mit der jedoch im Vorfeld im Rahmen nur Drahtanker nach DIN EN destens die Mörtelgruppe Volldämmung der Hohlschicht der Ausschreibungen vereinbart 845-1 oder mit einer allgemei- MG IIa verwendet werden. ist zusätzlich zu b) lediglich da- werden. nen bauaufsichtlichen Zulas- 4 vertikaler Abstand: rauf zu achten, dass ein kleiner sung verwendet werden. höchstens 500 mm Fingerspalt (etwa 1 bis 2 cm) Verankerung Die neuen Anforderungen an 4 horizontaler Abstand: zwischen Dämmung und Außen- In der neuen Mauerwerks- die Drahtanker betreffen an höchstens 750 mm schale meist aus baupraktischen norm DIN 1996/2-NA, deren erster Stelle deren Material- 4 lichter Abstand der Mauer- Gründen sinnvoll ist. Dies ist ins- bauaufsichtliche Einführung eigenschaften sowie deren Ein- werksschalen: besondere der Fall, wenn in Deutschland zum 1.7.2012 bausituation: höchstens 150 mm vorgesehen ist, wurden die An- 4 Durchmesser: 4 mm 4 Hartschaumdämmplatten forderungen an die Veranke- 4 Es dürfen nur Anker aus 4 Normalmauermörtel verwendet werden, rung der zweischaligen Außen- nicht rostendem Stahl ver- mindestens der Gruppe IIa 4 bei mehrgeschossigen wand gegenüber der gegen- wendet werden, 4 Mindestanzahl: Gebäuden mit Toleranzen wärtig noch gültigen alten 4 Der Durchmesser der Draht- siehe Tabelle der tragenden Innenschale Regelung in DIN 1053-1 fast anker muss mindestens gerechnet werden muss. vollständig geändert und ver- 4 mm betragen, Sofern in einer Zulassung für schärft. Es dürfen im Gegen- 4 Als Mörtel für die tragende die Drahtanker nichts anderes Offene Stoßfugen im Ziegel- satz zur bisherigen Regelung Innenschale muss min- festgelegt ist. verblendmauerwerk Offene Stoßfugen als Entwäs- serungs- oder auch Lüftungs- Mindestanzahl ntmin von Drahtankern je m2 Wandfläche öffnungen in Ziegelverblend- (Windzonen nach DIN EN 1991-1-4/NA) schalen stellen keine Voraus- Windzonen 1 bis 3 Windzone 4 Windzone 4 setzung für die Funktionstaug- Gebäudehöhe Windzone 4 Küste der Nord- und Ostsee Inseln der Nordsee Binnenland und Inseln der Ostsee lichkeit einer zweischaligen Außenwand dar. Nach DIN h ≤ 10 m 7a 7 8 1966/2-NA dürfen offene Stoß- 10 m < h ≤ 18 m 7b 8 h ≤ 10 m fugen allerdings weiterhin in 18 m < h ≤ 25 m 7 8c - Verblendschalen von zweischali- a in Windzone 1 und Windzone 2 Binnenland: 5 Anker/m² gen Außenwänden angeordnet b in Windzone 1: 5 Anker/m² werden. Die Anzahl und Lage c ist eine Gebäudegrundrisslänge kleiner als h/4: 9 Anker/m² der offenen Stoßfugen müssen 14
VERANKERUNG An allen freien Rändern (von den künftigen Ankerzulassun- Öffnungen, an Gebäudeecken, gen auf die obere, neue Tabelle entlang von Dehnungsfugen Bezug genommen wird. und an den oberen Enden der Außenschalen) sind zusätzlich Da heute für Innen- und Außen- zu Tabelle drei Drahtanker je schale meist Steine anderen Meter Randlänge anzuordnen. Formats verwendet werden oder die Verblendschale vor Aufgrund der neuen Ankerta- Beton- oder Holzwänden er- belle für die Drahtanker, welche richtet werden kann, können gegenüber der bisherigen Ver- auch andere Ankerformen und ankerungsregel in DIN 1053-1 Dübel angewendet werden, eine Verschärfung darstellt und wenn deren Brauchbarkeit nach zugleich den aktuellen Stand bauaufsichtlichen Regeln, z. B. der heutigen Bautechnik dar- durch eine allgemeine bauauf- stellen soll, wird für die Veran- sichtliche Zulassung, nachge- kerung der zweischaligen Wand wiesen ist. empfohlen: Für die Verankerung der zwei- schaligen Außenwand müssen grundsätzlich Anker mit einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung (abZ) verwendet werden. In der abZ sind die An- wendungsrichtlinien der Anker- systeme in Abhängigkeit von den Einflussfaktoren, Ge- bäudehöhe, Schalenabstand, Mauerstein- und Mörtelart, Multiluftschichtanker zur Verankerung von genau beschrieben. Es wird zweischaligen Außenwänden (Schalenab- davon ausgegangen, dass bei stand ≤ 20 cm). Dübelanker für Schalenabstände 20 cm 15
Forum Johanneum, Erweiterte Gelehrtenschule des Johanneums, Hamburg Architektur: Studio Andreas Heller GmbH, Hamburg Nominiert in der Kategorie „Öffentliche Bauten, Sport und Freizeit“ Fotos: © Werner Hutmacher, Berlin ANFORDERUNGEN AN VERBLENDSCHALEN Konstruktionsgrundsätze gefangen, dann darf sie bis maximal 15 mm über ihr Auf- Vorteile der Verblendschalen für das Verblendmauerwerk zu einem Drittel ihrer Dicke lager vorstehen. Die Fugen aus Ziegeln Vormauerschalen sind nicht- über ihr Auflager vorstehen. der Sichtflächen sollen in Vorteile von Sichtmauerwerks- tragend. Zur Bemessung von diesem Fall nur in Fugenglatt- flächen aus Ziegeln sind: Wandstärken kann nur die tra- 4 Bei Außenschalen von strich ausgeführt werden. gende Innenschale herange- 105 mm Dicke in Höhenab- 4 unbegrenzte Lebensdauer zogen werden. Deren Berech- ständen von etwa 12 m. 4 Wenn aus bauphysikalischen und Wartungsfreiheit nung erfolgt nach dem verein- Bei Gebäuden mit bis zu Gründen das Verblendmauer- 4 beständig gegen aggressive fachten oder genaueren Ver- zwei Vollgeschossen darf werk nicht auf ein Funda- Stoffe aus der Atmosphäre fahren der DIN 1053 bzw. DIN ein Giebeldreieck bis 4 m ment gegründet oder auf 4 dauerhaft farbecht und EN 1996. Höhe ohne zusätzliche eine auskragende Decke unempfindlich gegen UV- Abfangung ausgeführt aufgelagert werden soll. Strahlen Die Mindestdicke der Außen- werden. Diese Außenscha- 4 individuelle Gestaltung schale beträgt 90 mm, die len dürfen maximal 15 mm 4 Wenn Decken oder Balkone durch vielfältige Oberflä- Mindestlänge von gemauerten über ihr Auflager vorstehen. durch die Vorsatzschale chenfarben und -strukturen Pfeilern 240 mm. Alle Steine Die Fugen der Sichtflächen nicht belastet werden des Verblendziegels müssen über ihre gesamte von diesen Verblendschalen dürfen. 4 schmutzunempfindlich Länge, bei unterbrochener Auf- sollen in Glattstrich ausge- wegen dicht gebrannter lagerung in der Abfangebene, führt werden. 4 Über großen Öffnungen bei keramischer Brennhaut beidseitig aufgelagert sein. Ab- Spannweiten von mehr 4 hohe Lichtabsorption bzw. fangungen sind vorgeschrieben: 4 Bei Außenschalen von weni- als 1,25 m. hohe Wärmespeicherung ger als 105 mm Dicke in Hö- und daher unempfindlich 4 Bei Außenschalen von henabständen von 6 m. gegen Ansiedlung von 115 mm Dicke in Höhenab- Außerdem dürfen diese Mikroorganismen ständen von mindestens nicht höher als 20 m über 4 Recycelbarkeit 12 m bzw. alle zwei Geschosse. Gelände geführt werden. Die Steine dürfen bis zu Bei Gebäuden bis zu zwei 25 mm über ihr Auflager vor- Vollgeschossen darf ein stehen. Ist die 115 mm dicke Giebeldreieck bis 4 m Höhe Außenschale nicht höher als ohne zusätzliche Abfan- zwei Geschosse oder wird gung ausgeführt werden. sie alle zwei Geschosse ab- Diese Außenschalen dürfen 16
WÄRMESCHUTZ Die neue Energieeinsparver- heißt, die Wärmedämmung Berechnung der U-Werte nach Der korrigierte Wärmedurchgangs- ordnung (EnEV) 2009 der Gebäudehülle muss durch- DIN EN ISO 6946 : 1996 koeffizient Uc wird durch Addition Am 1. Oktober 2009 trat die schnittlich 15 % mehr leisten Bei der Berechnung der U- eines Korrekturterms U neue Energieeinsparverord- als bisher. Werte muss der Einfluss der bestimmt: Uc = U + U nung 2009 in Kraft. Ziel der Wärmebrücken durch mecha- Für die zweischalige Außenwand novellierten Energieeinsparver- Der Wärmedurchgangskoeffi- nische Befestigungsteile, die mit Kerndämmung ist: ordnung (EnEV) ist es, den zient der Außenwände darf die Wärmedämmung durch- U= Uf Energiebedarf für Heizung und bei Neubauten den Umax = stoßen, wie z. B. Drahtanker Uf = die Korrektur für Warmwasser im Gebäudebe- 0,28 W/m2K nicht überschreiten. oder Konsolen, berücksichtigt mechanische reich um etwa 30 % zu senken. werden. Befestigungsteile (Drahtanker) In einem weiteren Schritt sol- Der bereits seit mehreren Jah- len laut Integriertem Energie- ren anhaltende Trend zur zwei- Das nachfolgende Beispiel Uf = a f nf Af und Klimaprogramm (IEKP) ab schaligen Bauweise wird mit zeigt, dass der Wärmebrücken- a= konstanter 2012 die energetischen Anfor- der Einführung der EnEV neue einfluss der Drahtanker in der Koeffizient derungen nochmals um bis zu Impulse bekommen. Als einzige Regel vernachlässigbar klein ist: a= 6 m-1 30 Prozent erhöht werden. Außenwandkonstruktion mit f = die Wärmeleit- fähigkeit des einer hundertjährigen Erfolgs- Als Befestigungsmittel werden Befestigungsteils Gegenüber der EnEV 2007 geschichte erfüllt die zwei- bauaufsichtlich zugelassene f = 15 W/(m · K) haben sich für Neubauten fol- schalige Außenwand mit ein- Edelstahl-Multiluftschichtan- nf = Anzahl der Befestigungsteile gende Änderungen ergeben: em bauphysikalisch bewährten ker bzw. Dübelanker eingesetzt (Drahtanker) je m2 Konstruktionsprinzip die heuti- (BEVER). Der Wärmedurch- nf = 7 4 Die Obergrenze für den zu- gen Anforderungen der EnEV gangskoeffizient U muss nur Af = die Querschnitts- fläche eines lässigen Jahres-Primärenergie- und Passivhäuser problemlos. dann korrigiert werden, wenn Befestigungsteils bedarf wird um durchschnitt- die Gesamtkorrektur Δ Uf (Drahtankers) lich 30 % verschärft. Nach der neuen EnEV ist für größer als 3 % von U ist. Af = 1,2 cm · 0,05 cm = 0,060 cm2 die Berechnung der Wärme- 4 Die energetischen Anforde- durchgangskoeffizienten (U- Die Wärmedämmeigenschaften Uf = 6·15·7·10-6 rungen an die Wärmedäm- Werte) der Bauteile nicht mehr der zweischaligen Außenwände Uf = 0,004 W/(m2 · K) mung der Gebäudehülle (spe- die Norm DIN 4108-2, sondern werden insbesondere von der Uc = U + 0,004 W/(m2 · K) zifischer Transmissionswärme- die DIN EN ISO 6946 : 1996 Dämmstoffart und -dicke in der verlust HT) werden um durch- maßgebend. Hohlschicht bestimmt. schnittlich 15 % erhöht, das 17
Wohnhaus in Klein-Flottbeck, Hamburg Architektur: Architekturbüro Stephan Isphording, Hamburg Nominiert in der Kategorie „Einfamilienhaus/Doppelhaushälften“ Fotos: © Architekturbüro Stephan Isphording U-WERTE Die U-Werte für verschiedene Tragende Tragende Innenschale Bemessungswerte Ausführungsvarianten der zwei- Innenschale der Wärmeleitfähigkeit [W/m·K] schaligen Außenwand sind in = 0,024 1) = 0,035 2) = 0,040 2) der Tabelle zusammengestellt. Dicke in [mm] [W/m·K] Dicke der Wärmedämmung in cm 3) Die ermittelten U-Werte bele- gen, dass sowohl die Anforde- 10 14 16 18 12 14 18 20 12 14 18 20 rungen der neuen Energieein- 175 0,99 0,21 0,16 0,14 0,12 0,24 0,21 0,18 0,16 0,27 0,24 0,20 0,18 sparverordnung EnEV 2009 240 0,99 0,21 0,16 0,14 0,12 0,24 0,21 0,18 0,15 0,27 0,23 0,20 0,17 (U = 0,28 W/m2K) als auch die 175 0,70 0,21 0,16 0,14 0,12 0,24 0,21 0,18 0,15 0,26 0,23 0,20 0,17 von besonders energieeffizien- 240 0,70 0,21 0,15 0,14 0,12 0,23 0,21 0,17 0,15 0,26 0,23 0,20 0,17 ten Häusern, wie z. B. Passiv- häuser mit Umax = 0,15 W/m2K, 175 0,16 0,18 0,14 0,12 0,11 0,19 0,18 0,15 0,14 0,22 0,20 0,17 0,15 problemlos erfüllt werden kön- 240 0,16 0,17 0,13 0,12 0,11 0,18 0,17 0,15 0,13 0,20 0,18 0,16 0,14 nen. Dies stellt gleichzeitig 175 0,14 0,17 0,13 0,12 0,11 0,19 0,17 0,15 0,13 0,21 0,19 0,17 0,15 einen besonderen Vorteil der 175 0,12 0,17 0,13 0,12 0,11 0,18 0,17 0,15 0,13 0,20 0,18 0,16 0,14 zweischaligen Bauweise dar, 175 0,10 0,16 0,13 0,11 0,10 0,18 0,16 0,14 0,13 0,19 0,17 0,15 0,14 die allein durch die Variation U-Werte für die zweischalige Außenwand. der Baustoffart bzw. -dicke für 115 mm Verblendschale aus Torfbrandklinker, = 0,81 (W/m • K) die tragende Innenschale und 15 mm Innen-Gipsputz: = 0,7 (W/m • K) Wärmedämmung die höchsten 1) Wärmedämmung aus Polyurethan Anforderungen an eine sehr 2) Wärmedämmung aus Glas- oder Steinwolle 3) Gemäß DIN 1053-1 (Schalenabstand max. 150 mm) sind größere Schalenabstände zulässig, gut wärmedämmende Außen- wenn bauaufsichtlich zugelassene Ankersysteme verwendet werden (z.B. BEVER). wand unter Beibehaltung des bewährten Funktionsprinzips erfüllt. 18
WÄRMEBRÜCKENEINFLUSS Wärmebrückeneinflusses von Mit den gewählten Wandauf- Aufgrund der numerischen Be- Drahtankern ist nach einer bauten ergeben sich U-Werte, trachtung des Wärmebrücken- Ibac-Untersuchung vernach- welche allesamt die Anforde- einflusses der Drahtanker bei lässigbar gering rungen der neuen EnEV 2009 zweischaligen Außenwänden Ziel der Untersuchungen war es, erfüllen (U = 0,28 W/m2K). Die kann das wichtigste Ergebnis die mit dem Nährungsverfahren U-Werte wurden mit den Glei- des ibac-Prüfberichts M 1405 aus DIN EN ISO 6946 zu bestim- chungen aus der Norm DIN EN wie folgt zusammengefasst mende Korrektur des Wärme- ISO 6946 berechnet: werden: brückeneinflusses der Drahtan- ker bei der Berechnung von Stellvertretend für die heute 1. Der Einfluss der Drahtanker Wärmedurchgangskoeffizienten gängigen Drahtanker wurden als Wärmebrücke ist bei Scha- (U-Werten) numerisch für die zwei Ankertypen zum Einlegen lenabständen bis zu etwa 15 cm, heute üblichen Wandaufbauten in die Lagerfugen, Multiplus- unabhängig vom verwendeten der zweischaligen Außenwände Anker und zum nachträglichen Ankertyp, vernachlässigbar. zu überprüfen. Eindübeln ZV-Welle, untersucht. 2. Bei Verwendung von Multi- Zur Beurteilung des Wärme- Die Berechnung des Wärme- Plus-Luftschichtankern darf der brückenflusses wurde eine brückeneinflusses durch die Wärmebrückeneinfluss durch zweischalige Außenwand mit Drahtanker erfolgte mit dreidi- die Drahtanker unabhängig Kerndämmung mit Dämm- mensionalen Finiten-Elemente- vom Schalenabstand der zwei- dicken zwischen 10 cm und 20 Methoden auf der Grundlage schaligen Wand vernachlässigt cm gewählt. Für die tragende der DIN EN ISO 10211. Es sollte werden. Innenschale wurden die Mauer- dadurch erreicht werden, dass steine aus Porenbeton mit einer der Wärmebrückeneinfluss der sehr guten Wärmeleitfähigkeit Drahtanker nach dem Näh- und zum Vergleich auch Mauer- rungsverfahren in DIN EN ISO steine aus Kalksandstein ausge- 6946 auf ihre Anwendbarkeit sucht, welche den Fall für die bezogen auf die heute üblichen Innenschalen mit einer gerin- Wandaufbauten der zweischali- gen Dämmwirkung darstellen gen Wand überprüft wird. sollen. 19
Edge of Town, 42 low energy houses, Windhaak, Nieuwkoop Architektur: Wingender Hovenier Architecten, Amsterdam Ausgezeichnet zum besten Passivhausprojekt Fotos: © Steffen Müller, Berlin PASSIVHÄUSER MIT ZWEISCHALIGER AUSSENWAND Deutschland ist als ein rohstoff- den übrigen Emissionen aus armes Land zur Deckung seines der Energieumwandlung führt, Bedarfs an fossilen Energieträ- sondern sie können die Abhän- gern abhängig von Erdöl- und gigkeit von den fossilen Energie- Gasimporten. Die Energieversor- trägern auf ein Minimum gung in Deutschland hängt der- reduzieren. Das hohe Energie- zeit zu fast 70 % von importier- einsparpotenzial von Passivhäu- ten fossilen Energieformen (Öl, sern wird durch den folgenden Gas, Kohle) ab. Die fossilen Ener- Vergleich besonders deutlich: gievorräte der Erde sind aller- dings begrenzt und werden auf- 4 Passivhäuser, Energiever- grund hoher Nachfrage der brauch 15 kWh/m2a (ent- Industrieländer immer knapper. spricht etwa 2 bis 3 Liter Die gesicherten Reserven rei- Öl/m2a) chen derzeit bei Öl ca. 40 bis 60 4 Häuser nach der neuen Jahre, bei Gas ca. 50 bis 70 Jahre. EnEV, Energieverbrauch Diese Tatsache wird nicht nur 70 kWh/m2a (entspricht gegenwärtig, sondern auch in etwa 7 Liter Öl/ m2a) Zukunft immer wieder unkon- 4 Baustand, Energieverbrauch trollierbare Preissteigerungen 200 bis 300 kWh/m2a (ent- zur Folge haben. Etwa ein Drit- spricht etwa 20 bis 30 Liter tel der Endenergie wird in Öl/m2a). Deutschland für die Bereitstel- lung von Raumwärme aufge- wendet. Energieeffiziente Häu- ser, wie Passivhäuser, ermögli- chen erhebliche Einsparungen. Sie bieten ein zukunftsorientier- tes Modell, welches nicht nur zu einer nachhaltigen Entlastung der Umwelt bei den atmosphä- rischen CO2 -Emissionen und 20
Anforderungen an 4 Überdurchschnittliche Däm- die Passivhäuser mung der Außenbauteile: Das Besondere am Passivhaus U-Wert zwischen 0,10 und ist, dass durch höchste Qualität 0,15 [W/ (m2 ·K)] von Gebäudehülle und Haus- 4 Wärmebrückenfreie Kons- technik der Wärmebedarf so truktion: < 0,01[W/ (m·K)] weit verringert ist, dass neben 4 Dichte Gebäudehülle: einer hoch effizienten Wärme- n50 < 0,6 [1/h] rückgewinnung durch ein 4 Kontrollierte Wohnungs- komfortables Lüftungssystem lüftung: Anforderung die Energiebeiträge aus einge- 30 [m3/h· Person] mit strahlter Sonnenenergie, Eigen- Wärmerückgewinnung wärme der Personen im Haus h > 80% und Wärmeabgabe von Geräten 4 Latentwärmenutzung: ausreichen, um das Gebäude Wärmepumpentechnik angenehm warm zu halten. Der 4 Geringer Energieverbrauch geringfügig verbleibende Heiz-/ bei der Brauchwasserberei- Wärmebedarf kann über eine tung und -verteilung geringe Nacherwärmung der 4 Erdreichwärmetauscher: Zuluft oder durch gespeicherte Vorerwärmung der Frischluft Sonnenwärme gedeckt werden. 4 Verwendung effizienter Grundsätzlich müssen Passiv- Haushaltgeräte häuser gemäß Passivhausinsti- 4 Deckung des Restenergiebe- tut in Darmstadt folgende darfs durch erneuerbare Anforderungen erfüllen: Energien (z. B. thermische Solaranlage) 4 Passive Solarenergienutzung: 4 Heizenergie-Verbrauch unter Optimale Orientierung der 15 [kWh/ (m2 · a)] Gebäude zur Südseite 4 Primärenergiekennwert: 4 Hochwärmedämmende max.: 120 [kWh/ (m2 · a)] Fenster: Uw < 0,8, g-Wert 4 Luftdichtigkeit: n50 unter > 50 % 0,6 [1/h] 21
Städtische Gesamtschule Köln-Rodenkirchen Architektur: gramlich architekten, Stuttgart Nominiert in der Kategorie „Öffentliche Bauten, Sport und Freizeit“ Fotos: © gramlich architekten PASSIVHÄUSER IN NORDDEUTSCHLAND Die Erfahrungen mit Ziegelfas- Wenn die Abschlussschicht an Dachpfannen, auf Lattung 4/6 cm/Konterlattung saden in Norddeutschland der Fassadenoberfläche nicht haben gezeigt, dass mit dieser in der Lage ist (geringe Dicke, Bauweise die Vorteile des klima- helle Farbe), die solare Wärme Stirn- 2 25 4 gerechten Bauens am besten im Tagesverlauf zu speichern, brett Celitplatte o. Holzschalg. zum Tragen kommen. Insbeson- verhält sich die Fassade dann 25/20 dere im Zusammenhang mit genau wie bei Autoscheiben Sparrenlage Passivhäusern wird in Zukunft oder Straßenschildern (siehe gem. Statik, mit Dämmung/ 42 18 die Fassadengestaltung eine Bild). Mineralfaser dominierende Rolle einnehmen. WL 0,035 mit Mörtel Denn die große Dämmstärke Aufdoppelung/ füllen bis 15 - 10 Ring- OK Sparren- bei den Außenwänden von Mineralfaser anker ebene WL 0,035 Passivhauswänden beeinflusst gem. Statik das bisher bekannte physikali- 25 15 sche Verhalten der Fassade signifikant. Die völlige Abkopp- Gipskartonplatte lung des Wärmestroms von Luftschicht/ Kerndämmung tragendes Hin- innen nach außen durch große Install. Ebene termauerwerk Mineralfaser Dämmstärken trägt dazu bei, gem. Statik WL 0,035 dass die Oberflächentemperatu- Es bildet sich in den klaren, Dampfbremse, in 175 18 115 ren an der Fassadenoberfläche kalten Nächten Raureif an der allen seitlichen 47 Anschlüssen stark absinken. Bauteiloberfläche, sobald die überputzt (wind- WL 0,100 Oberflächentemperatur die dichte Ebene) Lufttemperatur unterschreitet. Die Folgen können bei ungüns- tigen Lagen des Bauteils (z. B. blendschale stets eine hohe blendschale die bewährten bei schattigen Plätzen oder Wärmespeicherfähigkeit auf- Eigenschaften der Verblend- unter den Bäumen) sein, dass weist. Die meist dunklen Farben schale unverändert. sich dort vermehrt Mikroorga- der Mauerziegel in der Fassade nismen (Algen, Pilze) ansiedeln begünstigen die Solarabsorpti- In der Tabelle auf Seite 17 sind und die Fassadenoptik verän- on von Ziegelfassaden. Folglich die U-Werte für die zweischali- Fassaden aus WDVS sind für energieeffi- dern. Diese Gefahr ist bei Ziegel- bleiben auch bei extrem gut ge Wand zusammengestellt. ziente Gebäude in Norddeutschland (wie z. B. Passivhäuser) wegen der akuten Gefahr fassaden äußerst gering, weil gedämmten zweischaligen der Algenbildung nicht zu empfehlen. die 11,5 cm dicke Ziegel-Ver- Außenwänden mit Ziegelver- 22
Daraus geht hervor, dass mit bildung an Fassaden aus Wär- in regelmäßigen Abständen) dieser Wandkonstruktion die medämmverbundsystemen Gründen sinnvoll und ratsam, Anforderungen der Passiv- (WDVS) mit sehr dicken Dämm- besonders energieeffiziente häuser problemlos erfüllt platten ist es aus ökologischen Gebäude, wie z. B. Passivhäuser, werden. (Vermeidung von Umweltschä- nicht mit WDVS, sondern mit den durch biozide Ausrüstung Außenwänden nur aus Ziegel- Aufgrund der in den vergange- der Putzsysteme) und ökonomi- sichtmauerwerk zu realisieren. nen Jahren stetig zugenomme- schen (Beseitigung von Algen nen Problematik mit der Algen- und Pilzen an der Putzfassade Sparrenlage gem. Statik/Kerndämmung 2 Mineralfaser WL 0,035 18 Celitplatte o . Holzschalg Konterlattung 25cm Lattung 4/6cm 10 Aufdoppelung, Dämmung 10cm Mineralfaser WL 0,035 2 5 5 1 Fußpfette Gipskartonplatte Dachpfanne, mit Traufbohle Ring- Luftschicht/Install. Ebene anker gem. Dampfbremse, in allen seitlichen Statik Anschlüssen überputzt (wind- dichte Ebene) Kerndämmung tragendes Mineralfaser Hintermauer- Traufkasten mit WL 0,035 werk gem. Lüftungsprofil Statik Stirnbrett mit WL 0,100 Abtropfpfanne 25 30 115 18 175 47 23
Haus Poth und Liewer, Speicher, Eifel Architektur: Rainer Roth Architekt, Meckel Nominiert in der Kategorie „Bestes Sanierungsprojekt“ Fotos: © Rainer Roth Architekt SCHLAGREGENSCHUTZ Feuchtigkeitsschutz Prinzip der Schlagregenabwehr Entwässerung der Bei zweischaligen Außenwän- Bei Beregnung wird Wasser Ziegelverblendschale den sind die Aufgaben der ein- durch Winddruck an die Außen- Ziegelverblendschalen von zelnen Schalen deutlich ge- wand gepresst, sodass sich an zweischaligen Außenwänden trennt. Die Verblendschale aus der äußeren Zone der beregne- sind grundsätzlich nicht was- Vormauerziegeln oder Klinkern ten Wand ein dünner Wasser- serundurchlässig. Sowohl die hat sich in den vergangenen film bildet. Hierbei füllen sich Mauersteine als Klinker oder hundert Jahren in den Gebieten die Kapillaren und Poren von Vormauerziegel als auch die mit hoher Schlagregenbean- Ziegel und Mörtel mit Wasser, Mörtelfugen besitzen ein spruchung, wie Holland und wodurch es zunächst zu einer kapillarporöses Gefüge, wo- England sowie in Norddeutsch- Selbstdichtung der Außenhaut durch Feuchtigkeit transpor- land und an den Küstengebie- kommt. Bei weiterer Beregnung tiert werden kann. ten, als dauerhaft beständig fließt die Hauptmenge des gegen Witterungseinflüsse be- Regenwassers an der Fassaden- Für die Durchfeuchtung von währt. Ausschlaggebend dafür oberfläche ab. Das weitere Ein- Verblendschalen in exponierter ist vor allem die Verwendung dringen von Wasser in die Ver- Lage und bei starkem und an- von bindemittelfreien Ziegeln blendschale wird im Wesent- haltendem Schlagregen sind in der Verblendschale, welche lichen durch die Kapillarität der jedoch meist Flankenrisse zwi- aufgrund der natürlichen Roh- verwendeten Wandbaustoffe schen Mauersteinen und Mör- stoffzusammensetzung aus Ziegel und Mörtel bestimmt. telfugen sowie Hohlräume im tonigen Massen und der hohen Damit wandert die Feuchtezone Fugennetz ausschlaggebend. Brenntemperatur bei der Her- sehr langsam vor. Die Feuchte- stellung von über 1000 °C be- verteilung in der Verblendschale Offene Stoßfugen als „Entwäs- sonders günstige hygrische wird also vorwiegend von der serungsöffnungen“ am Fuß- Eigenschaften aufweisen. Überlagerung der horizontalen punkt der Verblendschale, z. B. Kapillarwasserleitung und einer jede dritte Stoßfuge, können nach unten gerichteten Feuch- zwar vereinbart und angeordnet tebewegung beeinflusst. werden, sie stellen jedoch, ge- mäß DIN EN 1996-2/NA, keine Voraussetzung für die dauer- hafte Funktionstauglichkeit der zweischaligen Wand dar. 24
Trocknung und wichtsfeuchte in der Außen- hängig davon erfolgt die Kapillarwirkung schale stets sehr niedrig ist. Schlagregenabwehr im We- Das in die Verblendschale ein- Um den Energieverbrauch und sentlichen über die Außen- gedrungene Wasser kann in Immissionen bei der Trocknung wandung des Verblendziegels, der Trocknungsphase im We- und beim Brennen zu senken die nach DIN 105-100 min- sentlichen über die Kapillarwir- und den Rohstoffverbrauch destens 20 mm bis zur ersten kung der Verblendziegel und herabzusetzen, werden Vor- Lochreihe betragen muss. des Mörtels zur Wandoberflä- mauerziegel und Klinker heute che transportiert und an die überwiegend mit Lochungen Außenluft abgegeben werden. gemäß DIN 105-100 hergestellt. Bei abnehmendem Feuchtig- keitsgehalt im Mauerwerk Die Verwendung von Hoch- erfolgt dann die weitere lochziegeln hat sich in Ver- Austrocknung lediglich auf blendschalen seit Jahrzehnten dem Weg der Wasserdampf- als besonders sinnvoll erwie- diffusion. Die Austrocknung sen. Von Lochungen in Ver- der Außenschale geschieht blendziegeln sind keinerlei aufgrund der bereits erwähn- Nachteile hinsichtlich der ten Ziegeleigenschaften sehr Schlagregensicherheit zu schnell, sodass die Gleichge- erwarten. Es kann sogar davon ausgegangen werden, dass die Lochungen in Verblend- ziegeln die Wasserdurchlässig- keit der Verblendschale nicht beschleunigen, sondern eher verlangsamen. Ausschlaggebend dafür ist das Fehlen des Ziegelscherbens im Bereich der Lochungen, der für den kapillaren Wassertrans- port maßgebend ist. Unab- 25
Lakerlopen, Eindhoven Architektur: biq stadsontwerp bv, Rotterdam 2. Platz Fritz-Höger-Preis 2011 Fotos: © Steffen Müller, Berlin SCHALLSCHUTZ Schallschutz len, wie bei einschaligem Mau- Der Schallschutz in Gebäuden erwerk mit biegesteifen Wän- hat eine große Bedeutung für den, ermittelt werden. Der so die Gesundheit und das Wohl- ermittelte Wert darf um 5 dB befinden des Menschen. In erhöht werden, da die Luft- DIN 4109 „Schallschutz im schicht bzw. die Dämmschicht Hochbau“ sind Anforderungen zwischen den Schalen einen zu- an den Schallschutz mit dem sätzlichen Schallschutz ergibt. Ziel festgelegt, Menschen in Der Zuschlagwert darf sogar 8 Aufenthaltsräumen vor un- dB betragen, wenn die flächen- zumutbaren Belästigungen bezogene Masse der auf die durch Schallübertragung zu Innenschale der Außenwand Dehnungsfuge in der Verblendschale schützen. Die Schalldämmung anschließenden Trennwände im Bereich der Haustrennwände nach DIN 4109, Beiblatt 1 eines Bauteils hängt in erster größer als 50 % der flächenbe- Linie von der flächenbezogenen zogenen Masse der inneren Masse ab. Schale der Außenwand ist. schiedlich dick und schwer, brechen die Schallwellen und Zur Berechnung der flächen- Die oben beschriebenen Merk- verhindern so Resonanzen. bezogenen Masse von Mauer- male der zweischaligen Außen- Wichtig ist die wirkungsvolle werkswänden sind in DIN 4109 wand bedeuten, dass mit die- Trennung durch eine Luft- Wandrohdichten in Abhängig- ser Wandkonstruktion im Ver- schicht und/oder Dämmung. keit von den verwendeten gleich zu einschaligen Wänden Drahtanker und Abfangungs- Mauersteinen und der Roh- stets erheblich bessere Schall- systeme begrenzen zwar die dichte des Mauermörtels an- dämmwerte zu erreichen sind. Schalldämmung insgesamt, gegeben. Zweischalige Außenwände behindern jedoch nicht die erreichen bewertete Schall- Vorteile des zweischaligen Bei zweischaligen Außenwän- dämmmaße R’W, R von 55 bis Schalldämmsystems. den nach DIN 1053-1 mit oder 60 dB und darüber. Grund ist ohne Luftschicht darf das be- der mehrschichtige Aufbau: wertete Schalldämmmaß R'W, R Dieser wirkt wie ein Masse- aus der Summe der flächenbe- Feder-Masse-Schwingungssys- zogenen Massen beider Scha- tem. Massive Schalen, unter- 26
BEWERTETES SCHALLDÄMMMASS Normalmörtel Leichtmörtel Bewertetes Schalldämmmaß Innenschale Rohdichte- R'W, R nach DIN 4109 für Masse m' R'W, R 2) R'W, R 2) 3) Masse 1) R'W, R 2) R'W, R 2) 3) Wanddicke klasse (kg/m2) (dB) (dB) (kg/m2) (dB) (dB) zweischalige Außenwände (mm) Innenschale 175 0,7 320 55 58 311 55 58 Verblendmauerwerk: 11,5 cm 240 367 56 59 355 56 59 dickes Mauerwerk aus Vor- 175 0,8 336 56 59 327 55 58 mauerziegeln oder Klinkern 240 389 57 60 377 56 59 Rohdichteklasse 175 0,9 351 57 60 343 56 59 1,6 m' = 177 kg/m2 240 413 58 61 398 57 60 175 1 367 57 60 358 56 59 240 432 58 61 420 58 61 175 1,2 399 58 61 383 57 60 240 475 59 62 454 59 62 175 1,4 430 58 61 413 58 61 240 519 60 63 495 60 63 175 1,6 462 59 62 441 58 61 240 562 61 64 533 61 64 175 1,8 493 60 63 472 60 63 240 605 62 65 576 62 65 175 2 525 61 64 502 60 63 240 648 63 66 617 63 66 175 2,2 556 61 64 532 61 64 240 691 64 67 658 64 67 2 1) Innenschale ist innenseitig mit 15 mm Gipsputz, m' = 15 kg/m , verputzt. 2) Bonus von 5 dB wurde gemäß DIN 4109, Beiblatt 1, Abschnitt 10, berücksichtigt. 3) Zuschlag von 3 dB wurde gemäß DIN 4109, Beiblatt 1, Abschnitt 10, berücksichtigt. 27
Haus Wellesen, Hamburg Nienstedten Architektur: Johannes Götz, Köln Nominiert in der Kategorie „Bestes Sanierungsprojekt“ Fotos: © Johannes Götz BRANDSCHUTZ Die Brandschutzanforderun- Gebäude werden gemäß der Musterbauordnung (MBO) in folgende Gebäudeklassen eingeteilt: gen an Bauteile aus Mauer- werk werden in den jeweiligen a) frei stehende Gebäude mit einer Höhe bis zu 7 m und nicht mehr als zwei Nutzungseinheiten von insgesamt nicht mehr als 400 m2 Landesbauordnungen gere- Gebäudeklasse 1 gelt. Je höher und größer Ge- b) frei stehende land- oder forstwirtschaftlich genutzte Gebäude bäude werden, umso höher Gebäude mit einer Höhe bis zu 7 m und nicht mehr als zwei Nutzungseinheiten sind die Brandschutzanforde- Gebäudeklasse 2 von insgesamt nicht mehr als 400 m2 rungen. Bei mittleren Gebäu- den wurden, insgesamt gese- Gebäudeklasse 3 Sonstige Gebäude mit einer Höhe bis zu 7 m hen, die Brandschutzanforde- rungen reduziert. Gebäudeklasse 4 Gebäude mit einer Höhe bis zu 13 m und Nutzungseinheiten mit jeweils nicht mehr als 400 m2 Bei zweischaligen Außen- wänden wird nur die tragende Gebäudeklasse 5 Sonstige Gebäude einschließlich unterirdischer Gebäude Innenschale brandschutztech- Die genannten Gebäudehöhen in der Tabelle beziehen sich auf die Fußbodenoberkante des höchstgelegenen Geschosses, nisch beurteilt. Die äußere in dem ein Aufenthaltsraum möglich ist, über der Geländeoberfläche. nicht tragende Verblendschale schützt die innere Schale bei Brandbeanspruchungen von außen und darf nach DIN werden. Der Putz ist dabei nur verwendet werden. Der Aus- sich schwerentflammbare Bau- 4102-4, Abschnitt 4.5.2.10, wie auf der Raumseite, nicht aber schluss brennbarer Baustoffe in stoffe in mehrschaligen hinter- eine Putzschicht angesetzt zwischen den Schalen erforder- den Bauteilen der Außenwand lüfteten Fassaden wegen deren werden. lich. Für die Wärmedämmung oder vor der Fassade ist erfor- Kaminwirkung wie normal ent- in der Hohlschicht von zwei- derlich, weil ein Fassadenbrand flammbare Baustoffe verhalten Für die innenseitig verputzte schaligen Außenwänden bei am Hochhaus wegen der be- können. Die Anforderung be- tragende Schale von zweischa- Hochhäusern dürfen gemäß grenzten Wurfweite der Strahl- trifft alle Teile der Außenwände. ligen Außenwänden dürfen da- Muster-Hochhaus-Richtlinie rohre der Feuerwehr nicht wirk- Dazu gehören auch Außen- her die Werte für verputztes vom August 2005 ausschließ- sam bekämpft werden kann. wandverkleidung einschließlich Ziegelmauerwerk angesetzt lich nicht brennbare Baustoffe Brandereignisse belegen, dass der Unterkonstruktion sowie 28
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