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Nabil A. Fouad. Bauphysik-Kalender 2022
Inhaltsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Orientierungspunkte
Seitenliste
2022. BAUPHYSIK KALENDER. Holzbau
Vorwort
Autor:innenverzeichnis
A1. Feuchteschutz im Holzbau – Hintergründe und aktuelle Regeln der Technik
1 Einleitung
2 Relevante hygrothermische Beanspruchungen und deren Auswirkungen
2.1 Ursachen für hygrothermische Beanspruchungen
2.1.1 Raumseitige Temperatur- und Feuchtebeanspruchungen
2.1.2 Außenseitige Temperatur- und Feuchtebeanspruchungen
2.1.3 Solare Einstrahlung
2.1.4 Schlagregen
2.1.5 Umkehrdiffusion durch Sonneneinstrahlung nach Regen (Solar Vapour Drive)
2.1.6 Dampfkonvektion durch Undichtheiten in Außenbauteilen infolge von Luftdruckdifferenzen
2.1.7 Anfangsfeuchte
2.1.8 Leitungswasserschäden
2.2 Auswirkungen von Temperatur- und Feuchtebeanspruchungen
2.2.1 Feuchtebedingte Erhöhung des Wärmedurchgangs
2.2.2 Schimmel und holzzerstörende Pilze
2.2.3 Korrosion von metallischen Verbindungen und Befestigungsmitteln
2.2.4 Hygrothermisch verursachtes Quell- und Schwindverhalten
3 Feuchteschutzbemessung anhand von Normen und Richtlinien
3.1 Klimabedingter Feuchteschutz nach DIN 4108-3:2018-10
3.1.1 Nachweisfreie Konstruktionen
3.1.1.1 Holzfachwerkwände
3.1.1.2 Dächer in Holzbauweise
3.1.2 Nachweis mithilfe des Periodenbilanzverfahrens nach Glaser
3.1.3 Feuchteschutznachweis durch hygrothermische Simulation
3.2 Grundlagen, Normen und Richtlinien zur hygrothermischen Simulation
3.2.1 Materialkennwerte für Holz und Holzwerkstoffe
3.2.1.1 Feuchtespeicherung
3.2.1.2 Feuchtetransport dampfförmig und flüssig
3.2.1.3 Diffusionswiderstand
3.2.1.4 Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität
3.2.1.5 Generische Datensätze für Holzwerkstoffe
3.2.2 Rand- und Anfangsbedingungen. 3.2.2.1 Außenklimabedingungen
Hygrothermische Referenzjahre und Lokalklimaanpassung
Mikroklima am Bauteil
Erdberührte Bauteile und Begrünungen
3.2.2.2 Raumklima
Wohn- und Büroraum oder ähnliche Nutzung
Unbeheizte Nebenräume
Andere Nutzungen
3.2.2.3 Anfangsbedingungen
3.2.3 Wärme- und Feuchteübergang
3.2.4 Hilfsmodelle zur vereinfachten Berücksichtigung spezieller hygrothermischer Effekte
3.2.4.1 Berücksichtigung von Konvektionseffekten
3.2.4.2 Berücksichtigung von Regenwasserpenetration
3.2.5 Simulationsergebnisse und deren Interpretation
3.2.5.1 Feuchtebilanz
3.2.5.2 Relevante Bewertungskriterien für den Holzbau
3.2.5.3 Feuchteverhältnisse an den Oberflächen
3.2.5.4 Holzfeuchte
3.2.5.5 Holzwerkstofffeuchte
3.2.5.6 Tauwasserbildung innerhalb des Bauteils
3.2.5.7 Wassergehaltsgrenzwerte für mineralische Baustoffe
3.3 Feuchteschutz nach Holzschutznorm DIN 68800-2
3.3.1 Berücksichtigung und Gründe für eine Trocknungsreserve
3.3.2 Hygrothermische Simulation für außen dampfdichte Bauteile
3.4 Regeln für die hygrothermische Simulation von Holzbauteilen nach WTA
3.4.1 Verschattung
3.4.2 Bewertung von Holz durch die Porenluft- und Holzfeuchte
Beispiel Altbaudach
3.4.3 Bewertung von Holzwerkstoffen durch Materialfeuchte
4 Schlussfolgerungen und Ausblick
5 Literatur
B1. Dämmstoffe im Bauwesen
1 Physikalische Grundlagen. 1.1 Wärmeschutz. 1.1.1 Wärmeleitfähigkeit λ. Begriff
Ermittlung
Bemessungswert für die Bauanwendung
1.1.2 Wärmedurchlasswiderstand R. Begriff
1.1.3 Spezifische Wärmekapazität c. Begriff
Ermittlung
1.1.4 Temperaturleitzahl a. Begriff
Ermittlung
1.1.5 Physik der Wärmedämmung
1.2 Feuchteschutz. 1.2.1 Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl μ. Begriff
Ermittlung
1.2.2 Wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke sd. Begriff
Ermittlung
1.2.3 Auswahl der Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl μ für den Nachweis nach Glaser
1.3 Schallschutz. 1.3.1 Schallabsorptionsgrad. Begriff
Ermittlung
1.3.2 Schallabsorptionsfläche A. Begriff
Ermittlung
1.3.3 Längenbezogener Strömungswiderstand r. Begriff
Ermittlung
1.3.4 Dynamische Steifigkeit s' Begriff
Ermittlung
1.3.5 Dynamischer Elastizitätsmodul EDyn. Begriff
Ermittlung
1.4 Brandschutz. 1.4.1 Baustoffklassen nach DIN 4102-1. Begriff
Ermittlung
1.4.2 Benennung des Brandverhaltens nach DIN EN 13501-1. Begriffe und Prüfungen
Europäische Klassen und ihre bauaufsichtlichen Zuordnungen
1.5 Rohdichte. Begriff
Ermittlung
2 Dämmstoffe im Bauwesen. 2.1 Dämmstoffübersicht
2.2 Aspekte für die Auswahl von Dämmstoffen. 2.2.1 Baukonstruktive Aspekte
2.2.2 Bauphysikalische Aspekte
2.2.3 Ökologische Aspekte
2.2.4 Ökonomische Aspekte
2.3 Zusatzstoffe. 2.3.1 Treibmittel. FCKW/HFCKW
Kohlendioxid
Pentan
2.3.2 Bindemittel. Kunstharze
Bitumen
Lignin/Suberin
Zement/Magnesit
Latex
2.3.3 Stützfasern. Textile
Jute
2.3.4 Zusätze für Brand- und Feuchteschutz. Borate
Molke/Soda
Ammoniumsulfat/-phosphat und Aluminiumhydroxid
Hexabromcyclododecan (HBCD)
2.4 Entwicklung der Dämmschichtdicken in Dach und Wand in den europäischen Ländern
3 Beschreibung von Dämmstoffen
3.1 Aerogel. 3.1.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.1.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.1.3 Charakteristische Kenngrößen „Aerogel"
3.1.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.2 Baumwolle. 3.2.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.2.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.2.3 Charakteristische Kenngrößen „Baumwolle"
3.2.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.3 Blähglas. 3.3.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.3.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.3.3 Charakteristische Kenngrößen „Blähglas"
3.3.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.4 Blähton. 3.4.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.4.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.4.3 Charakteristische Kenngrößen „Blähton"
3.4.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.5 Flachs. 3.5.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.5.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.5.3 Charakteristische Kenngrößen „Flachs“
3.5.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.6 Getreidegranulat. 3.6.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.6.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.6.3 Charakteristische Kenngrößen „Getreidegranulat"
3.6.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.7 Hanf. 3.7.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.7.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.7.3 Charakteristische Kenngrößen „Hanf"
3.7.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.8 Holzfaser. 3.8.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.8.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.8.3 Charakteristische Kenngrößen „Holzfaser"
3.8.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.9 Holzwolle-Leichtbauplatten und Holzwolle-Mehrschichtplatten. 3.9.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.9.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.9.3 Charakteristische Kenngrößen „HWL"
3.9.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.10 Kalziumsilikat. 3.10.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.10.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.10.3 Charakteristische Kenngrößen „Kalziumsilikat"
3.10.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.11 Kokos. 3.11.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.11.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.11.3 Charakteristische Kenngrößen „Kokos"
3.11.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.12 Kork. 3.12.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.12.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.12.3 Charakteristische Kenngrößen „Kork"
3.12.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.13 Melaminharzschaum. 3.13.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.13.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.13.3 Charakteristische Kenngrößen „Melaminharz"
3.13.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.14 Mineralschaum. 3.14.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.14.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.14.3 Charakteristische Kenngrößen „Mineralschaum"
3.14.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.15 Mineralwolle. 3.15.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.15.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.15.3 Charakteristische Kenngrößen „Mineralwolle"
3.15.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.16 Perlite. 3.16.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.16.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.16.3 Charakteristische Kenngrößen „Perlite"
3.16.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.17 Phenolharz. 3.17.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.17.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.17.3 Charakteristische Kenngrößen „Phenolharz"
3.17.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.18 Polyesterfaser. 3.18.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.18.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.18.3 Charakteristische Kenngrößen „Polyesterfaser"
3.18.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.19 Polystyrol, expandiert (EPS) 3.19.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.19.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.19.3 Charakteristische Kenngrößen „EPS“
3.19.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.20 Polystyrol, extrudiert (XPS) 3.20.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.20.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.20.3 Charakteristische Kenngrößen „XPS"
3.20.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.21 Polyurethan (PUR, Hartschaum und Ortschaum) 3.21.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.21.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.21.3 Charakteristische Kenngrößen „PUR“
3.21.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.22 Pyrogene Kieselsäure. 3.22.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.22.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.22.3 Charakteristische Kenngrößen „Pyrogene Kieselsäure"
3.22.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.23 Schafwolle. 3.23.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.23.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.23.3 Charakteristische Kenngrößen „Schafwolle"
3.23.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.24 Schaumglas. 3.24.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.24.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.24.3 Charakteristische Kenngrößen „Schaumglas“
3.24.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.25 Schilfrohr. 3.25.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.25.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.25.3 Charakteristische Kenngrößen „Schilfrohr"
3.25.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.26 Seegras. 3.26.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.26.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.26.3 Charakteristische Kenngrößen „Seegras"
3.26.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.27 Stroh. 3.27.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.27.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.27.3 Charakteristische Kenngrößen „Stroh"
3.27.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.28 Transparente Wärmedämmung. 3.28.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.28.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.28.3 Charakteristische Kenngrößen „TWD"
3.28.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.29 Vacuum Insulating Sandwich (VIS) 3.29.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.29.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.29.3 Charakteristische Kenngrößen „VIS“ ∞
3.29.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.30 Vakuumisolationspaneele (VIP) 3.30.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.30.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.30.3 Charakteristische Kenngrößen „VIP“
3.30.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.31 Vermiculite. 3.31.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.31.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.31.3 Charakteristische Kenngrößen „Vermiculite"
3.31.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.32 Zellelastomere. 3.32.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.32.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.32.3 Charakteristische Kenngrößen „Zellelastomere"
3.32.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
3.33 Zellulose. 3.33.1 Herstellung und Hintergrundinformationen
3.33.2 Anwendungsbereiche und Verarbeitung
3.33.3 Charakteristische Kenngrößen „Zellulose"
3.33.4 Gesundheitliche und ökologische Aspekte
4 Literatur
B2. Naturfaserdämmstoffe
1 Einleitung
2 Rohstoffe
2.1 Forstwirtschaft
2.1.1 Nadelholzfasern
Herstellung und Zusammensetzung
2.1.2 Nadelholzspäne
Herstellung und Zusammensetzung
2.1.3 Holzwolle
Herstellung und Zusammensetzung
2.1.4 Kork
Herstellung und Zusammensetzung
2.2 Landwirtschaft
2.2.1 Flachs
Herstellung und Zusammensetzung
2.2.2 Hanf
Herstellung und Zusammensetzung
2.2.3 Schilf/Reet
Herstellung und Zusammensetzung
2.2.4 Stroh
Herstellung und Zusammensetzung
2.2.5 Wiesengras/Wiesengras-Zellulose
Herstellung und Zusammensetzung
2.3 Sonstige. 2.3.1 Seegras
Herstellung und Zusammensetzung
2.3.2 Zellulose
Herstellung und Zusammensetzung
2.3.3 Schafwolle
Herstellung und Zusammensetzung
3 Dämmstoffe
4 Anwendungen
5 Bauphysik
5.1 Feuchteschutz
5.2 Wärmeschutz
5.3 Brandschutz
5.4 Schallschutz
6 Literatur
B3. Bauprodukte aus Rinde
1 Einleitung
2 Baumrinde – allgemeine Eigenschaften
2.1 Anatomie der Baumrinde
2.2 Chemische Zusammensetzung von Baumrinde
2.3 Tannine
2.3.1 Tannin-basierte Klebstoffe
2.3.2 Tannin-basierte Schäume
3 Vorbereitung des Rohstoffes
3.1 Entrindungsmethoden
3.1.1 Trommelentrindung
3.1.2 Cradle-Entrindung
Rotationsringentrindung
3.1.3 Fräskopfentrindung (Rosserkopfentrindung)
3.1.4 Kettenschlagentrinder
3.1.5 Hochdruck-Wasserstrahl-Entrindung
3.1.6 Kompressionsentrinder
3.1.7 Bio-Entrindung
3.2 Zerkleinern der Rinde
3.3 Sichtung der Rindenpartikel
3.4 Trocknung der Rinde
4 Produkte aus Baumrinde
4.1 Spanplatten aus Baumrinde
4.2 Mitteldichte Faserplatten mit Baumrinde
4.3 Oriented Strand Boards
4.4 Dämmplatten aus Rinde
4.5 Dekorative und Dämmplatten aus Baumrinde mit geringem Formaldehydgehalt
4.6 Rinde-Ton-Verbundwerkstoffe mit feuerhemmenden Eigenschaften
4.7 Verbundplatten aus Baumrinde und deren Schallabsorptionsvermögen
Nutzschichte aus Rindenpartikel für Fußbodendiele
Palletenklötze mit Verbundwerkstoffen aus Baumrinde
4.8 The “living wall” – decorative bark-based panels
5 Kork
5.1 Die Makrostruktur von Kork
5.2 Die Mikrostruktur von Kork
5.3 Eigenschaften von Kork
6 Produkte auf Korkbasis
6.1 Agglomerierte Korkverbundwerkstoffe
6.2 Expandierte Korkagglomerate
6.3 Kork-Kautschuk-Verbundwerkstoffe
6.4 Kork-Sandwich-Verbundwerkstoffe
6.5 Kork-Mineralien-Verbundwerkstoffe
6.6 Korkböden und Wandverkleidungen
6.7 Umweltaspekte von Korkprodukten
7 Literatur
C1. Energetisch optimierte Holzkonstruktionen
1 Einführung
2 Anforderungen und Regelwerke
3 Bauweisen und Konstruktion
3.1 Typische Merkmale und Vorteile der Holzbauweise
3.2 Blockbauweise
3.2.1 Klassische Blockbauweise
3.2.2 Moderne Blockhäuser
3.2.3 Abdichtung der Fugen
3.2.4 Vorfertigung und Güteüberwachung
3.2.5 Sonstige Massivholzbauweisen
3.3 Holzrahmenbau und Holztafelbau
3.3.1 Konstruktionsprinzip
3.3.2 Entwurfsgrundlagen und Rastermaß
3.3.3 Vorteile der Holztafelbauweise
3.3.4 Güteüberwachung
3.4 Holzskelettbau
4 Energetische Ausbildung von Baukörper und Bauteilen
4.1 Einflussgrößen auf den Energiebedarf von Gebäuden
4.2 Baukörper und Grundstück
4.3 Bauteile
4.3.1 Dach
Raumseitige Bekleidung
Dampfbremse oder Dampfsperre
Zwischensparrendämmung
Untersparrendämmung
Aufsparrendämmung
Dachdeckung
Energetische Leistungsfähigkeit von Dächern
4.3.2 Außenwände
Regelquerschnitt
Energetische Leistungsfähigkeit von Außenwänden
4.3.3 Fenster und Verglasungen
Zu 1 – Minimierung des Wärmedurchgangs:
Zu 2 – Minimierung der Lüftungswärmeverluste:
Zu 3 – Maximierung der solaren Wärmegewinne im Winter:
Zu 4 – Vermeidung unzumutbarer Innentemperaturen im Sommer:
Energetische Leistungsfähigkeit von Fenstern und Türen
4.3.4 Unterer Gebäudeabschluss (Bodenplatte und Kellerdecke)
Bodenplatte
Kellerdecke
4.3.5 Bauteile zu unbeheizten Räumen
4.4 Sonstige Anforderungen
5 Anschlüsse und Details
5.1 Wärmebrücken
Mindestanforderungen
Anforderungen nach GEG
Energetische Beurteilung
5.2 Luftdichtheit
Anforderungen und Prüfung
Planung und Ausführung der Luftdichtheitsebene
Umsetzung der Luftdichtheit bei Gebäuden in Holzbauweise
5.3 Ausgewählte Anschlüsse und Details
6 Sommerlicher Wärmeschutz
6.1 Gebäudestandort und Ausrichtung des Gebäudes
6.2 Fenster
6.3 Sonnenschutzmaßnahmen
6.4 Lüftung und passive Kühlung
6.5 Interne Wärmequellen
6.6 Wirksame Wärmespeicherfähigkeit
7 Anlagensysteme
7.1 Heizungsanlage
7.2 Trinkwarmwasser
7.3 Solarthermieanlage
7.4 Lüftungsanlage
7.5 Sonstige Anlagenkomponenten
8 Zusammenfassung
9 Literatur
C2. Dokumentation einer Energiebilanz nach DIN/TS 18599 Beiblatt 3
1 Einführung
2 Entstehungshistorie
2.1 Das Beiblatt von 2015
2.2 Förderprojekt BMU und DIBt
2.3 Projektgruppe und Arbeitstreffen
2.4 Überführung in ein Normungsvorhaben
3 Struktur des Beiblattes
3.1 Gliederung der Dokumentation
3.2 Allgemeine Festlegungen
3.3 Erläuterungstext und Zielgruppe
4 Beispielprojekt mit Dokumentation
4.1 Vorstellung des Bürogebäudes mit Zonen und Versorgung
4.2 Dokumentation der Verfahren und Randbedingungen
4.3 Dokumentation der Nutzung und Konditionierung
4.4 Dokumentation der Gebäudegeometrie und Qualitäten der Bauteile
4.5 Dokumentation von Heizwärme- und Kühlbedarf
4.6 Dokumentation der RLT- und Lüftungsanlagen
4.7 Dokumentation der statischen Heizsysteme
4.7.1 Wärmeübergabe
4.7.2 Wärmeverteilung
4.7.3 Wärmespeicherung
4.7.4 Wärmeerzeugung
4.8 Dokumentation der Beleuchtung
4.9 Dokumentation der Stromerzeugung
5 Fazit und Ausblick
6 Dank
7 Literatur
C3. Erfassen der Feuchtespeicherung in Holz und Potenzial für Messsysteme zur Bauwerksüberwachung
1 Einleitung
2 Feuchtetransport in Vollholz und Holzwerkstoffen
2.1 Feuchteaufnahme durch Sorption
2.1.1 Chemisorption
2.1.2 Physisorption
2.1.3 Kapillarkondensation
2.2 Kapillare Wasseraufnahme
2.3 Flüssigkeitstransport im Holz
2.4 Einflüsse auf die Wasseraufnahme
2.4.1 Änderungen des Umgebungsklimas
2.4.2 Unterschiede aufgrund der Holzstruktur
2.4.3 Einfluss von Verklebungen und Beschichtungen
2.5 Berechnung der Holzfeuchteverteilung
2.5.1 Feuchteaufnahme aus der Luft
2.5.2 Feuchtetransport im Holz
3 Ermittlung der Holzfeuchte über den elektrischen Widerstand
3.1 Feuchte
3.1.1 Temperatur
3.1.2 Holzeigenschaften
3.1.3 Prüfkörperform
3.1.4 Faserrichtung
3.1.5 Feuchteverteilung im Holz
3.1.6 Elektroden und Widerstandsmessgerät
3.2 Kalibrierung von zwei Hygrometern
3.2.1 Versuchsaufbau. Elektroden
Prüfkörper
3.2.2 Referenzmessungen
3.2.3 Ergebnisse der Versuchsreihe A
3.2.4 Ergebnisse der Versuchsreihe B
3.2.5 Aufwand der Kalibrierung
4 Holzfeuchtebestimmung über Sorptionskurven im Gebäudemonitoring
4.1 Versuchsaufbau und Ergebnisse
4.2 Kalibrierung und Genauigkeit
4.3 Mögliche Einbauvarianten
4.4 Anwendungsbereiche
5 Fazit und Ausblick
5.1 Genauigkeit des Sensors
5.2 Sensitivität und Ansprechverhalten
6 Literatur
C4. Rechnerische Simulation zeitlicher Holzfeuchteverläufe im Vergleich zu langjährigen Messreihen
1 Einleitung und Motivation
2 Physikalische Grundlagen
2.1 Feuchte- und Wärmespeicherung. 2.1.1 Feuchtespeicherung
2.1.2 Wärmespeicherung
2.2 Transportvorgänge
2.2.1 Feuchtetransport
Gasförmige Transportmechanismen
Flüssigtransportmechanismen
2.2.2 Wärmetransport
2.2.3 Gekoppelter Wärme-Feuchte-Transport
3 Materialmodell. 3.1 Materialspezifische Kennwerte für den Baustoff Holz. 3.1.1 Allgemeine und thermische Kennwerte
3.1.2 Hygrische Materialparameter
3.2 Anpassung des Materialmodells. 3.2.1 Ergänzende Versuche
3.2.2 Parameterstudie
4 Klimadaten. 4.1 Einfluss der Messfrequenz
4.2 Einfluss des Messzeitpunktes
4.3 Einfluss der Datenquelle
4.3.1 Anpassung der Außenklima-Daten
4.3.2 Ergebnisse der Simulationen aus den Klimadaten
5 Vergleich der Simulationen mit den gemessenen Langzeitwerten
6 Fazit
7 Literatur
C5. Schallschutz im Holzbau
1 Einführung
1.1 Schallprüfungen, Begriffsdefinitionen
1.2 Schalldämmung zwischen Räumen in Gebäuden
1.2.1 Luftschalldämmung
Stoßstellendämmmaß
1.2.2 Trittschalldämmung
1.3 Nationale Anforderungen, DIN 4109
1.4 Grundlagen der Bauakustik
1.4.1 Massegesetz
1.4.2 Koinzidenzfrequenz
1.4.3 Platten-Eigenfrequenz
1.4.4 Masse-Feder-Masse Resonanz
1.4.5 Entkopplung
1.4.6 Dämpfung/Schallabsorption
2 Holzdecken
2.1 Konstruktionsregeln
2.1.1 Estrichaufbauten
Verwendbare Trittschalldämmplatten
Ausführung des Randdämmstreifens und Randfliesen
2.1.2 Rohdeckenbeschwerungen
2.1.3 Schwingungstilger
2.1.4 Tragstruktur und Dämmung im Balkenzwischenraum
2.1.5 Unterdecken
Direkte Bekleidung der Deckenelemente
Starr montierte Unterdecken
Entkoppelt montierte Unterdecken
2.1.6 Gehbeläge
Fliesen und andere harte, schwere Beläge
2.2 Konstruktive Optimierung von Holzdecken
2.2.1 Einfluss von Estrichaufbauten
2.2.2 Einfluss durch Rohdeckenbeschwerung
2.2.3 Verbesserung durch federnd abgehängte Unterdecke
2.3 Bauteilsammlung für Holzdecken
2.4 Flankenübertragung
2.4.1 Flankenübertragung bei vertikaler Trittschallübertragung
2.4.2 Flankenübertragung bei vertikaler Luftschallübertragung
2.4.3 Horizontale Flankenübertragung von Decke und Boden
2.4.4 Massivholzelemente als flankierende Bauteile
Berechnung nach EN ISO 12354
Umsetzung der EN ISO 12354 für Holzdecken
Stoßstellendämmmaße für Massivholzelemente
2.5 Berechnungsbeispiel und Genauigkeit des K1, K2-Verfahrens für die Trittschalldämmung
2.6 Berechnungsbeispiel und Genauigkeit des differenzierten Berechnungsverfahrens
2.7 Schalldämmung der Decken bei tiefen Frequenzen
Zielwerte für die Schalldämmung im Holzbau
2.8 Hinweise zur Bauausführung
Schallbrücken im Estrich
Falsches Einbringen der Rohdeckenbeschwerung
Unzureichende Entkopplung der Unterdecke
3 Wände in Holzbauweise
3.1 Konstruktive Details von Wandkonstruktionen
3.1.1 Holzständerkonstruktionen
3.1.2 Massivholzkonstruktionen
3.2 Holzwände in unterschiedlichen Anwendungsbereichen. 3.2.1 Innenwände
3.2.2 Außenwände
3.2.3 Gebäudetrennwände in Holzbauweise
3.2.4 Flankenschalldämmung von Holzständerwänden
3.2.5 Flankenschalldämmung von Massivholzwänden
3.2.6 Bauteilsammlung für Holzwände
3.3 Berechnungsbeispiel
3.4 Genauigkeit des Prognoseverfahrens
3.5 Schalldämmung von Holzwänden bei tiefen Frequenzen. 3.5.1 Anwendung für Gebäudetrennwände
3.5.2 Anwendung für Außenwände
4 Dächer. 4.1 Steildachkonstruktionen
4.1.1 Steildächer mit Zwischensparrendämmung
4.1.2 Steildächer mit Aufsparrendämmung
4.1.3 Trennwandanschluss an Steildächer
4.1.4 Transmissionsschalldämmung von Steildächern
4.1.5 Flankenschalldämmung von Steildächern
Steildächer mit Zwischensparrendämmung
Steildächer mit Aufsparrendämmung aus Faserdämmstoff
Steildächer mit Aufsparrendämmung aus PUR-Hartschaum
4.2 Flachdachkonstruktionen
4.2.1 Einfluss der Dämmung bei Flachdächern
4.2.2 Abdichtung, Dachdeckung und Gehbelag
4.2.3 Unterdecke und raumseitige Bekleidung
4.3 Bauteilsammlung für Steildächer
4.4 Bauteilsammlung für Flachdächer
4.5 Schalldämmung von Steildächern bei tiefen Frequenzen
4.6 Hinweise zur Bauausführung
Offene Fugen zwischen Dachfläche und Trennwand
Durchlaufende Schalung bei Dach mit Aufdachdämmung
Durchlaufende Dämmplatten bei Dach mit Aufdachdämmung
Durchlaufende Pfetten bei Dach mit Zwischensparrendämmung
Durchlaufende Dachlattung und Vordach
Hoher Anpressdruck bei Aufdachdämmungen aus druckfesten Faserdämmstoffplatten
5 Treppen in Reihenhäusern in Holzbauweise
5.1 Stahl-Holz-Treppen
5.2 Massivholz-Treppen
5.3 Einfluss der Trennwand auf die Trittschalldämmung der Treppe
5.4 Verbesserung der Trittschalldämmung von Treppen
Anbindung der Treppe an die Trennwand
Entkopplung der Auflagerpunkte über Elastomerlager
6 Literatur
C6. Entwicklung und experimentelle Untersuchung einer neuartigen Holzleichtbauwand für Schulen
1 Einleitung
2 Akustische Grundlagen. 2.1 Schall und Schalldruckpegel
2.2 Raumakustik
2.3 Bauakustik
2.4 Resonanzfrequenz und Koinzidenzgrenzfrequenz
3 Normative Anforderungen der DIN 4109 an Leichtbautrennwände. 3.1 Mindestanforderungen und erhöhte Anforderungen nach DIN 4109
3.2 Rechnerische Nachweisverfahren für Leichtbautrennwände nach DIN 4109-2
3.3 Daten für die rechnerischen Nachweisverfahren
3.3.1 Daten für Metallständerwände
3.3.2 Daten für Holztafelwände
4 Normative Vorgaben für experimentelle Untersuchungen im Labor. 4.1 Normative Anforderungen an einen akustischen Wandprüfstand
4.2 Anforderungen an das Messequipment
4.3 Kontrolle der Umgebungsbedingungen und des Hintergrundgeräuschpegels
4.4 Experimentelle Messung der Nachhallzeit
4.5 Experimentelle Messung des Schalldämm-Maßes
5 Entwicklung einer Holzleichtbauwand. 5.1 Entwicklungsziele und Projektpartner
5.2 Simulationstechnische Prognose des Schalldämm-Maßes
5.3 Prognose des bewerteten Bauschalldämm-Maßes nach DIN 4109
5.4 Entwicklung von Prototypvarianten
5.5 Experimentelle Untersuchung im Wandprüfstand
5.6 Auswertung der Labormessungen. 5.6.1 Bau- und Raumakustische Eigenschaften
5.6.2 Vergleich zwischen den Prototypvarianten
5.6.3 Vergleich mit anderen Trennwänden
6 Zusammenfassung und Fazit
7 Literatur
C7. Luftdichtheit in Planung, Ausführung und Messung
1 Einleitung
2 Antriebskräfte, die Luftströmungen durch Lecks bewirken
Druckdifferenzen durch Windeinwirkung
Druckdifferenzen aufgrund von Thermik im Gebäude
Druckdifferenzen aufgrund von Lüftungsanlagen
3 Gründe für eine luftdichte Gebäudehülle
3.1 Funktion von Lüftungsanlagen sicherstellen
3.2 Bauschäden durch konvektiven Feuchteeintrag vermeiden
4 Überprüfung der Gebäudehülle mit einer Luftdurchlässigkeitsmessung (Blower-Door-Messung)
5 Luftdichtheitskonzept: Der erfolgreiche Weg zur vereinbarten Luftdichtheit
5.1 Luftdichtheit bei der energetischen Sanierung
5.2 Luftdichtheitskonzept bei der Sanierung von kleinen Wohnungsbauten. 5.2.1 Grobkonzept
5.2.2 Hinweise: Einbindung haustechnischer Anlagen. Dunstabzugshauben
Innenliegende Schornsteine
Feuerstätten
5.2.3 Relevante Details
5.2.4 Detailplanung
Erläuterung zu Bild 14:
Erläuterung zu Bild 15:
5.2.5 Angebotsanfrage, Ausschreibung
5.2.6 Gewerkeübergreifendes Koordinierungsgespräch
5.2.7 Überprüfung der Ausführung
5.3 Luftdichtheitskonzept im Neubau
5.4 Luftdichtheitskonzept bei großen Gebäuden
Grobkonzept
5.4.1 Detailplanung
Gebäudehülle
Fensteranlagen
Pfostenriegelkonstruktionen
Entrauchungsöffnungen von Fahrstuhl- und Installationsschächten
Überdruckanlagen zur Rauchfreihaltung von Treppenhäusern
Dunstabzugshauben in Großküchen
Belüftete Traforäume
Raumluftabhängige Notstromaggregate
Unterschiedliche Lüftungszonen
Rolltore
Bewegliche Ladebrücken
5.4.2 Detailoptimierung mittels Luftdichtheitstest in einem Musterraum
5.4.3 Eigenüberwachung der Luftdichtheitsebene
5.4.4 Schlussmessung im fertiggestellten Gebäude
6 Arten von Luftleckagen
Primäre Leckage
Sekundäre Leckage
7 Messzeitpunkt
7.1 Messung am Bestandsgebäude
7.2 Messung bzw. Untersuchung während Bauprozess
7.3 Schlussmessung
7.4 Messung nach einigen Betriebsjahren
8 Luftdurchlässigkeitsmessung nach DIN EN ISO 9972: 2018-12
8.1 Grenzwerte für kleine Gebäude (< 1500 m3)
Ermittlung der Netto-Luftwechselrate nL50
Anforderungen des Gebäudeenergiegesetzes GEG-2020
Anforderungen der DIN 4108-7
Anforderung für Passivhäuser
8.1.1 Ermittlung des Gebäudeluftvolumens
8.2 Grenzwerte für große Gebäude (> 1500 m3) Anforderungen des Gebäudeenergiegesetzes GEG-2020
Anforderungen der DIN 4108-7
Anforderungen des DGNB-Standards [18]
Anforderungen an Passivhäuser
Anforderungen aus dem Bereich der Brandvermeidungsanlagen
Empfehlung
Ergebnisse aus Luftdurchlässigkeitsmessungen großer Gebäude
8.2.1 Ermittlung der Hüllfläche AE
8.3 Schlussmessungen. 8.3.1 Messzeitpunkt
8.3.2 Die Luftdichtheitsschicht ist überdeckt – das Gebäude ist fertiggestellt
8.3.2.1 Leckageortung
8.4 Der Messablauf
8.5 Luftdurchlässigkeitsmessung in Mehrfamilien- und Laubenganghäusern
8.6 Blower-Door-Messung bei großen Gebäuden
8.6.1 Festlegung des Prüfumfangs
8.6.2 Preiskalkulation der Blower-Door-Messung
8.6.3 Nachströmwege der Luft zu den Blower-Door-Messgeräten
8.6.4 Baubegehung vor der Messung
8.6.5 Vorbereitung der Messung
8.6.6 Gebäuderundgang
8.6.7 Messung – Aufnahme der Messreihen
8.6.8 Beispiele von Messungen an großen Gebäuden
8.7 Messung hoher Gebäude
9 Beurteilung von Luftleckagen in der Luftdichtheitsebene
10 Literatur
Weiterführende Literatur
C8. Zerstörungsfreie/-arme Prüfmethoden für Bestandsuntersuchungen im Holzbau: Wellenbasierte Methoden – Stand der Technik und Untersuchungsergebnisse
1 Theoretische Grundlagen. 1.1 Physikalische Grundlagen – Wellen
1.1.1 Mechanische Wellen
1.1.2 Elektromagnetische Wellen
Radiowellen
Mikrowellen
Terahertz-Wellen
Infrarotstrahlen
Sichtbares Licht
Ultraviolettstrahlung
Röntgenstrahlung
Gammastrahlung
1.2 Grundlagen zum Baustoff Holz
1.2.1 Holzanatomie
1.2.1.1 Struktur und Aufbau
1.2.1.2 Eigenschaften des Holzes
1.2.1.3 Strukturveränderungen
1.2.1.4 Pilze und Mikroorganismen
1.2.1.5 Insekten und Meeresorganismen
1.3 Schlussfolge
2 Wellenbasierte zerstörungsfreie Baustoffprüfmethoden für Holz
2.1 Radar. 2.1.1 Grundlagen der Radartechnik
2.1.2 Physikalisches Messprinzip
2.1.3 Holzspezifische Einflüsse auf Radarmessungen
Holzfeuchte
Faserrichtung
Rohdichte
Frequenzen
Dimensionen
Weitere Effekte
2.1.4 Aussagekraft über mechanische Eigenschaften
2.2 Terahertz-Strahlung. 2.2.1 Grundlagen der Terahertz-Strahlungstechnik
2.2.2 Physikalisches Messprinzip
2.2.3 Holzspezifische Einflüsse auf Terahertz-Strahlungsmessungen
Holzfeuchte und Rohdichte
Faserrichtung
Frequenz
Versuche von Terahertz-Systemen an Holz
2.2.4 Aussagekraft über die mechanischen Eigenschaften
2.3 Schallwellenbasierte Messsysteme. 2.3.1 Grundlagen der Schalltechnik
2.3.2 Physikalisches Messprinzip
2.3.3 Holzspezifische Einflüsse auf Terahertz-Strahlungsmessungen
Holzfeuchte
Rohdichte
Schnittrichtung
Winkel
Ästigkeit
Fäule
Geometrie der Probe
Störungen in der Geometrie
Temperatur
Frequenz
2.3.4 Aussagekraft über mechanische Eigenschaften
3 Experimentelle Ergebnisse zum Einfluss der Holzmerkmale auf die Schallgeschwindigkeit. 3.1 Problembeschreibung
3.2 Methode
3.3 Materialien und Sortierung. 3.3.1 Geometrie
3.3.2 Sortierung der Proben
3.4 Messung der Proben
3.5 Auswertung der Versuchsergebnisse. 3.5.1 Fichtenholz
3.5.2 Eichenholz
3.5.3 Zusammensetzung von bereichsweise ermittelten Schallwellengeschwindigkeiten
3.6 E-Modul
3.6.1 Fichtenholz
3.6.2 Eichenholz
3.6.3 Schädigungstabellen
Fichtenholz
Eichenholz
4 Anwendungsbeispiel in der Praxis
4.1 Einteilung der Messreihen auf der Balkenunterseite
4.2 Bestimmung der Roh-, Darrdichte und Holzfeuchte
4.3 Berechnung der Schallwellengeschwindigkeit und E-Modul
4.4 Korrektur der Schallwellengeschwindigkeit
4.5 Bewertung des Holzzustands
4.6 Bewertung der Tragfähigkeit über den dynamischen E-Modul
4.7 Zusammenfassung der Untersuchungsergebnisse
5 Schlussfolgerung und Ausblick
6 Literatur
C9. Berechnungsverfahren von Holzrahmenbauteilen mit brandschutztechnischer raumabschließender Funktion
1 Einleitung
2 Grundlagen. 2.1 Brandschutz
Brandschutz
Musterbauordnung
Bauteile und Baustoffe
2.2 Holzbau
D1. Aufstockungen von Bestandsbauten
1 Aufstockungen – Allgemeines
2 Bestandsgebäude. 2.1 Potenzial verschiedener Bestandsgebäude für Aufstockungen
2.2 Eigenschaften von Bestandsgebäuden
D2. Leichtes und nachhaltiges Bauen – Erfahrungen und Analysen im Kontext des Wettbewerbs Solar Decathlon Europe
1 Einführung
2 Modulares und elementiertes Bauen
2.1 Randbedingungen beim Wettbewerb
2.1.1 Anforderungen an den Transport
2.1.2 Zeitliche Beschränkung für Auf- und Abbau
2.2 Datenbasis und Auswertungsmethodik
Art der Vorfertigung
Verbindungen
Anzahl Module/Elemente
Technischer Kern
Fassade
Dach-Photovoltaik
Ausbildung der Fuge
Technische Installation
Transport
2.3 Ergebnisse
2.4 Projektbeispiele
2.4.1 IKAROS Bavaria – Team Rosenheim SDE 2010
2.4.2 Nottingham H.O.U.S.E – Team Nottingham SDE 2010
2.4.3 home+ – Team Stuttgart SDE 2010
2.4.4 Urcomante – Team Valladolid SDE 2010
2.4.5 Lumen House – Team Blacksburg SDE 2010
2.5 Zusammenfassung
3 Nachhaltiges und recyclinggerechtes Bauen
3.1 Der Gebäudebestand als Rohstofflager – Urban Mining
3.2 Nachhaltigkeit als Disziplin im Solar Decathlon
3.3 Projektbeispiele
3.3.1 Ecolar – Team Konstanz SDE 2012
3.3.2 Counter Entropy House – Team Aachen SDE 2012
3.3.3 Habiter 2030 – Team Lille SDE 2019
3.4 Der Urban Mining Index zur Bewertung der Kreislaufkonsistenz
3.4.1 Systematik
3.4.2 Qualitätsstufen
3.4.3 Bewertungsebenen
3.4.4 Umsetzung als Berechnungswerkzeug
3.4.5 Beispielhafte Ergebnisse
Kreislaufpotenzial
Treibhauspotenzial
3.5 Zusammenfassung
4 Ausblick
5 Danksagung
6 Literatur
D3. Brandschutz bei hölzernen Bauteilen nach den nationalen Regeln und Brandschutzkonzepte bei hölzernen Bauwerken
1 Einleitung
2 Muster-Richtlinie über brandschutztechnische Anforderungen an Bauteile und Außenwandbekleidungen in Holzbauweise – MHolzBauRL, Fassung Oktober 2020. 2.1 Allgemeines
2.2 Neuerungen der MHolzBauRL
Anschlüsse
Massivholzbauweise
Außenwandbekleidungen
2.3 Anforderungen an Gebäude der Gebäudeklassen 4 und 5 in Massivholzbauweise
2.4 Oberflächen von Massivholzbauteilen
2.5 Rauchdichtigkeit von raumabschließenden Massivholzbauteilen
2.5.1 Rauchdichtigkeit von Massivholzwänden. 2.5.1.1 Rauchdichtigkeit von Elementfugen
2.5.1.2 Rauchdichtigkeit von Bauteilfugen
2.5.2 Rauchdichtigkeit von Geschossdecken
2.6 Anforderungen an Außenwandbekleidungen aus Holz und Holzwerkstoffen bei Gebäuden der Gebäudeklasse 4 und 5
2.6.1 Konstruktive Grundsätze für Holzfassaden in der Gebäudeklasse 4 und 5. 2.6.1.1 Hinterlüftung/Nichtbrennbare Trägerplatte
2.6.1.2 Horizontale Brandsperren
2.6.1.3 Vertikale Brandsperren
2.6.2 Wirksame Löscharbeiten für die Feuerwehr
2.7 Installationen. 2.7.1 Allgemeines
2.7.2 Elektrische Leitungen
3 Projektbeispiel: Brandschutzkonzept für ein Hochhaus in Holz-Hybrid-Bauweise in Heilbronn. 3.1 Beschreibung des Gebäudes
3.2 Erschließung für die Feuerwehr
3.3 Flucht- und Rettungswege
3.4 Anforderungen an die Konstruktion
3.5 Anlagentechnischer Brandschutz
4 Zusammenfassung
5 Literatur
D4. Nachhaltige Holzbrücken für Geh- und Radwege
1 Einleitung
2 Motivation
3 Bestandsuntersuchungen. 3.1 Holzbrücken in Deutschland
3.2 Holzbrücken in NRW
3.3 Analyse der NRW-Datenbasis
3.4 Analyse des Brückenzustands
4 Invention der Standardbrücken. 4.1 Anforderungen und Anwendungsbereiche
4.2 Standardtypen und Ausführungsvarianten
4.3 Bauteile und Anschlüsse
5 Betrachtungen zur Nachhaltigkeit. 5.1 Grundlagen
5.2 Umweltindikatoren
5.3 Ökobilanz der Standardbrücken
6 Leitfäden für Planer und Bauherren
7 Zusammenfassung
8 Literatur
E1. Materialtechnische Tabellen für den Brandschutz
1 Einleitung. 1.1 Relevanz von Materialdaten
1.2 Prüfverfahren ausgewählter Materialdaten
1.3 Einheiten und Einheiten-Konvertierung
2 Stoffdaten. 2.1 Zündtemperaturen und Entzündungskriterien
2.2 Abbrand
2.3 Brandausbreitung
2.4 Heizwerte
2.5 Lagerungsdichte und m-Faktoren
2.6 Luftbedarf
2.7 Verbrennungseffektivität und Verbrennungsanteile
2.8 Zusätzliche Stoffdaten für Kunststoffe
2.9 Flächenbezogene Brandleistung und Brandentwicklung
3 Literatur
E2. Materialtechnische Tabellen
1 Vorbemerkungen
2 Wärme- und feuchtetechnische Kennwerte
3 Schallschutztechnische und akustische Kennwerte
4 Literatur
Stichwortverzeichnis. Symbole
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Z
WILEY ENDBENUTZER-LIZENZVEREINBARUNG
