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Thesenpapier 1 material / FÜGUNG STRUKTUR + MATERIALARCHITEKTUR + STRUKTUR FABIO DELLA GIACOMAFS_2014 I SEITE 1

EINLEITUNG

Meine These handelt sich nicht ausschliesslich über das Material Beton, sondern steht auch im Zusammenhang mit der fertigen Wand. In mehreren Arbeitsschritten und mit unterschiedlichen Arbeits-gattungen entsteht eine Wand mit gewünschter Eigenschaft. Braucht es für eine Aussenwand überhaupt mehrere Arbeitsgattungen? Könnte die Dämmung bereits vor dem Betonieren eingebracht werden? Hätte dies sogar ökonomische Vorteile? Diese Leitfragen haben mich sehr interessiert und waren ausschlaggebend für meine erste These.

These

Es ist aus ökonomischen Gründen sinnvoll das System «Dämmung vor Beton» anzuwenden.

Definition Verlorene Schalung (Quelle: Wikipedia)

Eine «verlorene Schalung» ist eine Schalung, die nach dem Betonieren und Aushärten des Betons nicht entfernt werden kann oder nicht entfernt wird. Auch Transportkosten von der Baustelle entfallen. Wenn darüber hinaus verlorene Schalung gleichzeitig Bauteildämmung ist, lässt sich zusätzlich Geld sparen.

Recherche ElementbauSystem Dämmung vor Beton

System Peter Bausystem GREEN CODEDie Thermowand wurde für die energetischen Anforderungen entwickelt. Kürzere Bauzeiten, höchste Gestaltungsfreiheit, Langlebigkeit, Brandschutz, überzeugende Wirtschaftlichkeit sind Versprechen der Firma. Sämtliche Elemente werden im Werk fabriziert und auf der Baustelle direkt ausbetoniert. Details sind optimal gelöst. Die Aussen- und Innenschalen dienen als «verlorene Schalung» und bleiben sichtbar.

(1) vorgefertigte Aussenschale in C 25/30

(2) werkseitig integrier te Kerndämmung gemäss

technischem Beiblatt

(3) Betonverguss (Füllbeton auf der Baustelle)

(4) Gitter träger mit nichtrostender Diagonale BSt500NG

(5) vorgefertigte Innenschale in C25/30

• die Alternativen zu allen Sandwichbauweisen: vom Keller bis zum Dach

• Gewerbebau: Hallen, Büros, Schulen, Krankenhäuser, Einkaufszentren und

Märkte.

• Wohnungsbau: strengste Energiestandards werden spielend erreicht

• schon im Keller kostengünstige schnelle Bauweise, Sockelputz entfällt,

Perimeterdämmung entfällt, Bauzeit reduziert sich

• statische Stützenkonstruktionen können in das Wandsystem integriert werden

• Putzarbeiten entfallen durch streich- und tapezierfähige Oberf lächen

• mechanisch geschützte Dämmung

• integrierte Deckenranddämmung

• bessere Dämmwerte im Vergleich zu gleich dickem Mauerwerk

• Anschlüsse Dämmung entfallen

• alle Vorteile des herkömmlichen Doppelwandsystems bleiben erhalten

Anwendungsgebiete

Vorteile

U-Werte Doppelwand-Thermo in W/(m2xK)

Dämmungstyp, WLG Stärken in cm U-Werte mit U-Werte mit PIN-Träger

Edelstahlgitterträger

EPS (Styropor), WLG 035

PF Kingspan Kooltherm S3 WLG 022

Rockwool* WLG 041

XPS Dow Xenergy WLG 031, 032

Grundlage der U-Werte ist der Systemaufbau. Annahme: äussere Schale 7 cm, innere Schale 6 cm

EPS = Expandiertes Polystyrol, PF = Phenolharz-Hartschaum), *Rockwool – kunstharzgebundene Steinwolle (Brandklasse A1), XPS = Extrudiertes Polystyrol

PIN-Wandträger – in der Schweiz auch bei Peter® Bausysteme AG

Der PIN-Wandträger wird aus glasfaserverstärktem Kunstof f hergestellt. Das

bringt wirtschaftliche, bau- und produktionstechnische Vorteile. Vor allem sei-

ne sehr geringe Wärmeleitfähigkeit machen ihn zur idealen Basis für isolierte

Doppelwände. Die spezielle Formgebung ermöglicht es, sämtliche auf tretende

Kräf te aufzunehmen (Fertigung, Transport, Montage und Ausbetonieren).

Durch seine Formgebung ergibt sich eine qualitative Verbesserung des Be-

tonf lusses und damit eine höhere Produktgüte des Bauelementes. Und ganz

nebenbei ist das System korrosionsbeständig und unabhängig von Stahlpreis-

schwankungen.

peter® thermowand und pin-wandträgerII

kein wandsystem passt so gut in unsere zeit.zukunftssicher, energiesparend und wirtschaftlich.

das Beste: integrierte Kerndämmung

4

3

1 5 2

0,79 bis 0,20

0,40 bis 0,13

0,71 bis 0,25

0,52 bis 0,19

0,70 bis 0,18

0,35 bis 0,11

0,64 bis 0,23

0,46 bis 0,17

4 bis 20

6 bis 22

6 bis 20

6 bis 20

erd

- >

< l

uft

berü

hrt

06 07

(1) vorgefertigte Aussenschale in C 25/30

(2) werkseitig integrier te Kerndämmung gemäss

technischem Beiblatt

(3) Betonverguss (Füllbeton auf der Baustelle)

(4) Gitter träger mit nichtrostender Diagonale BSt500NG

(5) vorgefertigte Innenschale in C25/30

• die Alternativen zu allen Sandwichbauweisen: vom Keller bis zum Dach

• Gewerbebau: Hallen, Büros, Schulen, Krankenhäuser, Einkaufszentren und

Märkte.

• Wohnungsbau: strengste Energiestandards werden spielend erreicht

• schon im Keller kostengünstige schnelle Bauweise, Sockelputz entfällt,

Perimeterdämmung entfällt, Bauzeit reduziert sich

• statische Stützenkonstruktionen können in das Wandsystem integriert werden

• Putzarbeiten entfallen durch streich- und tapezierfähige Oberf lächen

• mechanisch geschützte Dämmung

• integrierte Deckenranddämmung

• bessere Dämmwerte im Vergleich zu gleich dickem Mauerwerk

• Anschlüsse Dämmung entfallen

• alle Vorteile des herkömmlichen Doppelwandsystems bleiben erhalten

Anwendungsgebiete

Vorteile

U-Werte Doppelwand-Thermo in W/(m2xK)

Dämmungstyp, WLG Stärken in cm U-Werte mit U-Werte mit PIN-Träger

Edelstahlgitterträger

EPS (Styropor), WLG 035

PF Kingspan Kooltherm S3 WLG 022

Rockwool* WLG 041

XPS Dow Xenergy WLG 031, 032

Grundlage der U-Werte ist der Systemaufbau. Annahme: äussere Schale 7 cm, innere Schale 6 cm

EPS = Expandiertes Polystyrol, PF = Phenolharz-Hartschaum), *Rockwool – kunstharzgebundene Steinwolle (Brandklasse A1), XPS = Extrudiertes Polystyrol

PIN-Wandträger – in der Schweiz auch bei Peter® Bausysteme AG

Der PIN-Wandträger wird aus glasfaserverstärktem Kunstof f hergestellt. Das

bringt wirtschaftliche, bau- und produktionstechnische Vorteile. Vor allem sei-

ne sehr geringe Wärmeleitfähigkeit machen ihn zur idealen Basis für isolierte

Doppelwände. Die spezielle Formgebung ermöglicht es, sämtliche auf tretende

Kräf te aufzunehmen (Fertigung, Transport, Montage und Ausbetonieren).

Durch seine Formgebung ergibt sich eine qualitative Verbesserung des Be-

tonf lusses und damit eine höhere Produktgüte des Bauelementes. Und ganz

nebenbei ist das System korrosionsbeständig und unabhängig von Stahlpreis-

schwankungen.

peter® thermowand und pin-wandträgerII

kein wandsystem passt so gut in unsere zeit.zukunftssicher, energiesparend und wirtschaftlich.

das Beste: integrierte Kerndämmung

4

3

1 5 2

0,79 bis 0,20

0,40 bis 0,13

0,71 bis 0,25

0,52 bis 0,19

0,70 bis 0,18

0,35 bis 0,11

0,64 bis 0,23

0,46 bis 0,17

4 bis 20

6 bis 22

6 bis 20

6 bis 20

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Recherche OrtsbetonSystem Dämmung vor Beton

System Misapor KDS Das System hat die Dämm-Ebene im Betonkern versteckt. Die Wand wird zur kompakt dämmenden Hülle ohne Wärmebrücken mit einer ästhetisch durchgehenden Sichtbeton-Optik. Auf der Baustelle wird die Wand gem. Fotoreihe rechts erstellt.

System im Video: http://www.youtube.com/watch?v=0nMnBVKaF8cÄussere Schalung stellen

Dämmung mit Thermo PIN montieren

Bewehrung und Einlagen

Zuschalen

Betonieren

Eigene Bedingungen & Vorgaben für Mein Systemvorschlag

Um ein alternativ System zu entwickeln, stellte ich mir zuerst Bedingungen und Vorgaben auf, welche das System erfüllen könnte.

_Ein Unternehmer für den ganzen Wandaufbau_Dämmung vor Beton_Schalungsverstrebungen (z.B. Richtstützen) sichtbar machen_Konstruktion zeigen_Sichtbeton im Aussenbereich_Innen kein Beton_Günstig


Eigener Systemvorschlag «Dämmung Vor beTON»

Nach den aufgestellten Bedingungen und Recherchen habe ich dann versucht ein System zu entwerfen.

Für mein System benötigt man folgende Materialien_OSB- oder MFP- Platten_XPS Wärmedämmung _Metallwinkel _Distanzhalter _Beton

Die 2.50m x 5.00m Holzwerkstoffplatten in OSB (2) können vom Baumeister sogleich selbst auf die Baustelle bestellt werden. Auf die OSB-Platte kann als erstes die XPS-Dämmung aufgeklebt werden (1). Die ca. 80cm kurzen Stücke sorgen, wie die Richtstützen bei der konventionellen Schalmethode für Stabilität und verunmöglichen das Kippen der Wandkonstruktion beim betonieren. Mittels Metallwinkel wird die Wand auf den bestehenden Untergrund befestigt (3). Die Distanzhalter sind so zu befestigen, dass die Aussenschale (ebenfalls in OSB) angebracht werden kann (4). Bewehrung und Haustechnische Einlagen können nun an der stehenden Schalung installiert werden. Die Wand ist nun betonierbereit. Element reiht sich an Element. Zwischen zwei Elementen befindet sich jeweils eine Systemstütze damit auch die Fuge verdeckt wird (7). Nach dem Betoniervorgang kann die Aussenschalung wiederverwendet werden, z.B. für die Innenschalung in der nächsten Etappe oder noch einmal als Aussenschalung.

(1) (2)

(3)

(4)

(5)

(7)

Prinzip Schema

(A) (B) (C) (D) (E)

(F)

(G)

OSB- oder MFP Platte, wird in der nächsten Schaletappe für die Innenschalung verwendet Ortbeton bleibt nach dem Ausschalen sichtbar XPS - Wärmedämmung OSB- oder MFP Platte als Innenschalung, bleibt bestehen Metallwinkel zur Befestigung der Wand und der Stystemstütze mit dem Boden Systemstütze - Statisch bedingt

(A)

(B) (C)(D) (E)

(F)


Konventioneller Wandaufbau _20cm Verputze Aussendämmung_20cm Betonwand _1.5cm mineralischer Grundputz _mineralischer Abrieb

Geschätzte Kosten

Preise 150 Fr./m2

145 Fr./m2

10 Fr./m2 8 Fr./m2

320 Fr./m2

Bermerkung EAK S.171EAK S.114 inkl. Bewehrung, Schalung Durchschnittspreis Durchschnittspreis

System «Dämmung vor Beton» _20cm Sichtbeton Typ OSB_20cm XPS _3.0cm OSB sicht _Reserven für Schalung

Geschätzte Kosten

Preise 90r./m2

95 Fr./m2

40 Fr./m2

125 Fr./m2

__?__ Fr./m2

Bermerkung EAK S.114 i. Bewehrung, o. SchalungAuf OSB vollflächig geklebt Durchschnittspreis

Annahme Anteil pro m2

_Aussenschalung wird entfernt und wiederverwendet _Metallwinkel _Systemstütze etc. _Details?

ÖKONOMIE

Um eine Antwort im Bereich der Ökonomie zu erhalten versuche ich das konventionelle und bewährte Kompaktfassaden-System mit meinem Konzept preislich zu vergleichen.

Die obenangegebenen geschätzten Kosten dienen als Richtpreise. Zu den Preisen für mein System kann keine definitve Aussage gemacht werden. Da die Dämmung schlussendlich auf der Innenseite ist, müssten Übergänge Decke - Wand mit teuren Lösungen erstellt werden.

Beton

Der Beton wird im Äussern Bereich sichtbar gelassen. Durch die OSB-Schalung entsteht eine charakteristisch starke und einmalige Oberfläche. Die Späne werden im Abdruck sichtbar bleiben.

Innenausbau

Die Innenschalung kann als Rohmaterial stehen gelassen oder wie im Muster mit Dispersion gestrichen werden. Ein angenehmes und warmes Raumklima wird geschaffen.

Architektur

Die äussere Wahrnehmung der Wand ist von aussen eher grob und unperfekt. Innen schafft das Holz wärme und Geborgenheit. Die Richtstützen sind als logische Folge des Schalungsdrucks zu sehen. Im Prinzip könnten die Stützen wie bei der konventionellen Schalung entfernt werden. Jedoch wird mit dem Element eine Raumebene geschaffen, welche architektonisch wiedergenutzt werden kann. Zum Beispiel für Nischen, Möblierungen, Durchgänge und Öffnungen.


Fazit zur These

Es ist aus ökonomischen Gründen sinnvoll das System «Dämmung vor Beton» anzuwenden.

In ökonomischer Hinsicht ist es schwierig ein abschliessendes Fazit zu machen. Beim Misapor-System versprechen die Entwickler im Vergleich zu einem 2-Schaligen Ortbetonsystem (Sichtbeton - Dämmung - Sichtbeton) kleine Kosteneinsparungen. Wird aber eine der beiden Sichtbetonseiten nicht sichtbar gelassen, ist das System nicht geeignet! Bei den Peter-Elementen könnte die Ökonomie wesentlich besser sein. In architektonischer Hinsicht werden die Elemente als Elemente wahrgenommen, was nicht zwingend Vorteile mit sich bringt! Grundsätzlich die Dämmung vor dem betonieren anzubringen ist eine tolle Alternative zu den konventionellen Systeme.

Fazit zur Meinem System

Grundsätzlich könnte mein System funktionieren. Die entstehenden Oberflächen Aussen und Innen sind meiner Meinung nach «schön», dauerhaft, langlebig und modern. Jedoch könnten diese Oberflächen auch mit der konventionellen Methode geschaffen werden. In preislicher Hinsicht kann keine definitive Aussage gemacht werden. Jedoch nehme ich an, dass die Kosten einiges höher sind als im Vergleich zur Verputzten Aussenwärmedämmung. Das Gespräch mit dem Bauingenieuren hat aber ergeben, dass die geplanten und stehendbleibenden Richtstützen dem Betondruck nicht standhalten könnten. Vielleicht müssten mehr Systemstützen vorgesehen werden. Eventuell bräuchte es auch mehr Bindlöcher. Bauphysikalisch muss man das System ebenfalls noch näher überprüfen. Eine Schwäche für Dampfdiffusion könnte im Bereich der Elementübergänge vorhanden sein. Eine allfällige Dampfsperre zu befestigen sollte keine Schwierigkeiten mit sich bringen. Die stehendbleibenden Oberflächen müssen aufwändig abgedeckt werden. Da die Dämmung schlussendlich auf der Innenseite ist, müssten Übergänge Decke- Wand mit teuren Detail-Lösungen erstellt werden. Dies ist mit Sicherheit möglich, jedoch zeit- und kostenintensiv.

Ein System in der Idee zu entwickeln war sehr spannend, aber in ökonomischer Hinsicht wird es womöglich dennoch nicht funktionieren.

_Oberflächen könnten auch mit konventioneller Methodegeschaffen werden_Funktioniert die Statik?_Hohe Kosten für Details!_Abdeckungsarbeiten

_Bauphysik?

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