FS  Bautechnik FACHARBEIT Siegfried Becker  

Hamburg  Vergleich Holztafelbau Holzfachwerk 20. Juni  2004

GLIEDERUNG   

0.0  Einleitung.  1

0.1  Abgrenzung.  1

0.2  Begründung und Ziel.  1

0.3  Vorbemerkung.  1

1.0  Geschichtlicher Vergleich.  2

1.1  Entwicklung des Fachwerkbaues.  2

1.2  Entstehung des Holztafelbaues.  3

2.0  Konstruktionsvergleich.  3

2.1  Konstruktion des Holzfachwerkes.  4

2.1.1  Problemdarstellung in der Holzfachwerkkonstruktion.  5

2.1.2  Lösungsvorschlag des Problems.  5

2.2  Konstruktion des Holztafelbaues.  6

2.2.1  Probleme in der Holztafelbaukonstruktion.  7

2.2.2  Lösungsvorschlag des Problems.  8

3.0  Brandschutz.  8

3.1  Brandverhalten von Holzkonstruktionen.  8

3.2  Brandschutz bei Holzfachwerkwänden.  9

3.3  Brandschutz für Holztafelbauwände.  10

3.4  Brandschutz des Holzes durch Tränkung.  11

4.0  Wärmeschutz.  12

4.1  Wärmeschutzanforderungen an Holzbaukonstruktionen.  12

4.2  Wärmeleitungsverhaltendes Holzes.  12

4.3  Wärmeschutz der Holzfachwerkkonstruktion.  12

4.3.1  Neubau von Fachwerkbauten.  13

4.3.2  Sanierungsvorschlag beim bestehenden Fachwerk.  14

4.4  Wärmeschutz im Holztafelbau.  15

4.4.1  Neubau von Holztafelbauhäusern.  15

4.4.2  Lösungsvorschlag für Sanierungsmaßnahmen.  15

Gliederung   

FS  Bautechnik FACHARBEIT Siegfried Becker  

Hamburg  Vergleich Holztafelbau Holzfachwerk 20. Juni  2004

5.0  Schallschutz.  16

5.1  Schallschutzanforderung von Holzkonstruktionen.  16

5.2  Schallschutzproblem im Holzfachwerk.  16

5.2.1  Schallschutzmaßnahmen im Holzfachwerk.  16

5.3  Probleme des Schallschutzes im Holztafelbau.  17

5.3.1  Schallschutzmaßnahmen für Holztafelbauelemente.  17

6.0  Schluss.  18

6.1  Vergleichsübersicht  18

6.2  Vorschlag für die Endscheidung einer Wandkonstruktion  19

7.0  Bibliographie.  21

7.1  Literaturverzeichnis.  21

7.2  Internetquellenverzeichnis.  22

7.3  Abbildungsverzeichnis.  23

8.0  Anhang.  24

8.1  Entwicklung des Holzbaues.  24

8.2  Holztafelbau.  26

8.3  Fachwerkhütte.  27

8.4  Wärmeschutznachweis.  28

8.5  Schallschutztabelle.  32

Gliederung   

0.0 Einleitung

In dieser Hausarbeit wird der traditionelle Holzfachwerkbau dem neuzeitlichen Holztafelbau gegenübergestellt. Es werden zunächst die Konstruktionsarten in ihrer Entstehungszeit unterschieden. In den Bereichen Konstruktion, Brandschutz, Wärmeschutz und Schallschutz werden bekannte und große Probleme der beiden Bauweisen erklärt. Zu diesen Problemen werden einzelne Lösungsvorschläge erläutert und auf weitere Möglichkeiten verwiesen.

0.1 Abgrenzung

In beiden Bauweisen werden in den Themenbereichen der Konstruktion, des Brandschutzes, des Wärmeschutzes und des Schallschutzes nur die Außenwandkonstruktionen untersucht, da diese am größten beansprucht werden. Weiterhin werden für die jeweiligen Problemdarstellungen die von mir für sinnvoll und gut befundenen Lösungen erklärt. Auf weitere Lösungen kann ich nur hinweisen, da sonst der Rahmen, der für diese Hausarbeit angesetzt wurde, überschritten wäre.

0.2 Begründung und Ziel

Ich wählte dieses Thema aufgrund einer Diskussion in einem Internetbauforum, in dem alte traditionelle und heutzutage verwendete Bauweisen erörtert und verglichen wurden. Da ich selbst als ausgebildeter Zimmerer großes Interesse am Holzbau habe und eigenes Wissen besitze, wählte ich diese für mich interessante Thema. Ziel dieser Arbeit ist es, den Leser, Praktiker und andere Interessenten bei einer Endscheidungsfindung für einer der beiden Holzbauarten zu erleichtern. Sie sollen vor allem abwägen können welche Problembereiche am gravierendsten sind und welche sich am besten lösen lassen. Sie sollen erkennen, dass auch heutzutage noch alte traditionelle Holzfachwerkbauten mit Zusatzmaßnahmen, dem Holztafelbau, interessante Alternativen bieten.

0.3 Vorbemerkung

Zu jedem neuen Kapitel wird eine Kurzeinleitung den Leser in den neuen untersuchenden Bereich einführen. Abbildungen, die in der Hausarbeit dargestellt und aus Literaturen entnommen sind, werden nummeriert und im Abbildungsverzeichnis mit Quellenangaben aufgelistet.

1.0 Geschichtlicher Vergleich

Die Konstruktionen des Holzbaues entwickelten sich überwiegend in den skandinavischen Ländern und anderen waldreichen Gebieten in Europa. Durch Ausgrabungen fanden Forscher heraus, dass nach den Zeltbauten der Pfahlbau , der Palisadenbau, der Flechtwerkbau und der Blockbau entstanden sind. Aus den Blockbaukonstruktionen, die sich zwischen 1200 v. Chr. entwickelten, entstanden die Holzfachwerkbauten. Erst im zwanzigsten Jahrhundert entstand aus dem traditionellen Fachwerkbau die Holztafelbauweise, die heute wohl bekannteste Holzbaukonstruktion.

1.1 Entwicklung des Holzfachwerks

Die Geschichte des Fachwerkbaues ist sehr lang, denn schon 1200 v. Chr. sollen die Bauweisen dieser Konstruktion bekannt gewesen sein. Die Fachwerkbauten, die nach 1200 n. Chr. entstanden sind, unterscheiden sich durch ihre landschaftliche Lage und Entstehungszeit. In Norddeutschland entstanden die sächsischen Fachwerkhäuser, in Mitteldeutschland die fränkischen und in Süddeutschland die alemannischen. Zwischen dem Zeitraum vom Mittelalter (Romanik/Gotik 1400) bis hin zur Neuzeit (Barock 1700) war die Blütezeit des Fachwerksbaues. In dieser Bauweise entstanden vor allem Rathäuser, Postgebäude und Bauernhäuser errichtet. Diese wurden oft über ihre konstruktive Ausbildung hinaus prächtig ausgeschmückt.

„ Durch den Einfluss aus Südeuropa, vor allem aus Italien, wurden im 17. und 18. Jahrhundert immer mehr Gebäude aus Stein hergestellt. Auch bestehende Fachwerkbauten wurden entsprechend dieser neuen Richtung renoviert , indem sie verputzt wurden. Repräsentative Bauten wurden im Mauerwerksbau erstellt.“ 1

Aber nicht nur vor geraumer Zeit waren Fachwerkhäuser begehrt sondern auch heute noch werden die traditionellen Holzbauten erstellt, jedoch sind diese Konstruktionen, im Verhältnis zum Mittelalter, mit hohen Kosten verbunden.

1 Fachwissen Bau Zimmerer, S.5

1.2 Entstehung des Holztafelbaues

Etwa 1930 entstand der Holztafelbau. Diese Holzkonstruktionsart ist eine Weiterentwicklung des Holzfachwerkbaues und des Holzskelettbaues. Es entwickelte sich zunächst das Ständerwerk mit Beplankungen aus plattenförmigen

der Zimmereibetriebe hergestellt und von dort aus zur Baustelle gebracht. Diese Konstruktionsart entwickelte sich im Laufe der Zeit immer weiter. Die vorgefertigten Wand-, Decken ,- und Dachelemente wurden an einer computergesteuerten Abbundmaschine zugeschnitten. Nur die Beplankungen, Wärmedämmung sowie Verbindungsmittel wurden vom Zimmerer angebracht. Etwa 1980 wurden die Tafeln schon soweit vorgefertigt , dass komplette Wandelemente schon mit Fenster- und Türrahmen sowie Putz vorhanden

waren. Auch die Montage auf der Baustelle verringerte sich von zwei Wochen auf fast nur noch einen Tag. Auch Kombinationen mit dem Mauerwerksbau werden ausgeübt. Der Holztafelbau wurde und ist auch heute noch bekannt als „ Fertighaus“bau.

2.0 Konstruktionsvergleich

Die Konstruktion des Holzfachwerks und des Holztafelbaues sind im Grundprinzip fast gleich. Sie bestehen im Grunde aus einem Rahmen mit Pfosten. Bei beiden Konstruktionsarten werden die vertikalen Kräfte von den Pfosten abgeleitet. Nur bei der Ableitung von horizontalen Kräften unterscheiden sie sich in der Konstruktion.

2.1.0 Konstruktion des Holzfachwerkes

Die traditionellen Holzfachwerkkonstruktionen sind Skelettkonstruktionen mit gelenkigen Knotenpunkten. Alle einwirkenden statischen Kräfte werden durch die Stäbe bzw. Pfosten und Streben abgeleitet. Bei statischer Beanspruchung sollen die Ausfachungen statisch nicht belastet sein, denn nur Holzverbindungen werden konstruktiv ausgeführt. Bei dieser Konstruktion können Druckkräfte, jedoch keine Zugkräfte von Stab zu Stab weitergeleitet werden. Die Ausfachungen im Gefache habe eine raumabschließende Funktion.

Bis in das 20.Jahrhundert hinein bauten die Zimmermänner Holzfachwerke nur nach „ statischem Gefühl“ . Die dimensionierten Hölzer wurden dabei meist zu groß, bei Dachkonstruktionen jedoch auch mal

zu gering bemessen. Fachwerke, die nach 1920 konstruiert wurden, sind schon nach statischen Berechnungen dimensioniert worden. Die vertikalen Kräfte im Holzfachwerk werden durch Ständer bzw. Pfosten, untergliedert in Eck-, Bund-, Wand-, Tür-, oder Fensterpfosten abgetragen.

Die Innenwände sollten an einen Bundständer anschließen. Zur Rahmenbildung werden die Pfosten am unteren Ende mit den Grundschwellen und am oberen Ende mit den Rähmbalken fixiert. Zur Einteilung der Gefache dienen Riegel als Fach-, Brüstungs-, Fenstersturz- und Abb. 5 : Kräfteverlauf einer Holzfachwerkwand

Verbindung der zahlreichen und verschieden Holzstäbe untereinander dienten damals oft komplizierte und schmückende Holzverbindungen sowie stark profilierte Blätter an Kopf- und Fußbändern. Diese mechanischen Holzverbindungen waren mit Holznägeln gesichert. Heutzutage sind Schwellen und Rähme oft nur einfach