Effizientes Wohnen - Passivhaus mit Gbrick

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Dieses Projekt entstand aus ‎dem Plan des Kunden, ein Einfamilienhaus in ‎der nordspanischen Stadt Baños de Río Tobía ‎‎(La Rioja) zu bauen.

VORGESCHICHTE

Das Projekt ist sehr ‎ehrgeizig hinsichtlich Gebäudeleistung und ‎Baumethode. Ab Beginn des Auftrags sollten ‎vorgefertigte Trockenbauelemente verwendet ‎werden und es wurde eine hohe ‎Wärmedämmleistung verlangt, um eine ‎Zertifizierung als Passivhaus zu erhalten.‎ Das Architekturprojekt wurde in den ersten ‎Monaten des Jahres 2016 entwickelt. Die ‎Bauphase begann im März mit der Vorfertigung ‎der Wände und des Daches in der Werkstatt, ‎die in 2 Tagen zur Baustelle gebracht wurden, ‎um die Bauzeit auf nur 6 Wochen zu reduzieren.

PLANUNG

Die Planung sah den Bau eines ‎Einfamilienwohnhauses vor, das ein ‎Doppelschlafzimmer, einen Wohnbereich, ‎Küche und Esszimmer, einen Abstellraum, ein ‎Bad und zwei Toiletten enthalten sollte. ‎Abgerundet wurde das Programm durch eine ‎überdachte Veranda im Freien und einen Garten ‎mit Abstellplatz für ein Fahrzeug.‎ Nach Typ, Planung und Größe handelte es sich ‎durchaus um den Normalfall. Dennoch haben ‎wir vermieden, in die üblichen Klischees zu ‎verfallen. Im Gegenteil, wir haben einen ‎zeitgenössischen Wohnbau unter allen ‎Gesichtspunkten vorgeschlagen: in Bezug auf ‎den Typ, die Baumethode, den Raum und die ‎üblichen ästhetischen und konstruktiven ‎Lösungen. Das alles gemäß Kriterien der ‎Energieeffizienz in allen Phasen der Planung ‎und Ausführung.‎ Die gewählte Lösung ist das Ergebnis der strikten Einhaltung sämtlicher Vorgaben, wobei besonderer Wert auf die Qualität der entstehenden ‎Räume, die Materialausführung und eine gute ‎Energieeffizienz des Gesamtprojekts gelegt wurde.

BESCHREIBUNG DES PROJEKTS

Das Haus besteht vollständig aus nur einer ‎Etage, ohne Höhenunterschiede in der ‎gesamten bebauten Fläche. Es ist länglich in ‎Nord-Süd-Richtung an der Westseite ‎ausgerichtet, wo es an das Nachbargrundstück ‎angrenzt. Die Südfassade zur Straße des 29. ‎Juni entspricht ebenfalls der Ausrichtung des ‎Grundstücks. Auf diese Weise bleibt die an der Ostseite liegende Grundstücksfläche für ‎einen Garten mit Sondernutzungsrecht frei. ‎ Den länglichen Baukörper schließt ein ‎Schrägdach mit Neigung zum Garten ab. An ‎dieser Seite wird die Ausrichtung des ‎Baukörpers durch das hervorstehende ‎Wohnzimmer unterbrochen, um die Wirkung der ‎Grünfläche zu verstärken. Den zweiten ‎Baukörper schließt ein schräges Satteldach, ‎das mit dem bereits erwähnten Hauptdach ‎verbunden ist. ‎ Die Hauptabmessungen des Baukörpers ‎betragen 22 mal 4,15 Meter, der Baukörper des ‎Wohnbereichs misst 4,80 mal 3,90 Meter. Die ‎Neigung der Dächer liegt zwischen 16% und ‎‎21%. Die Gesimshöhe beträgt 2,57 Meter und ‎die Firsthöhe 3,55 Meter.‎ Der Garten hingegen passt sich der Topografie ‎des Grundstücks an und liegt etwas tiefer als ‎das Innere des Hauses. ‎

KONSTRUKTIONSBESCHREIBUNG ‎- GRÜNDUNG

Als Fundament wurde eine 25 cm starke ‎Betonplatte gewählt, die auf dem Naturboden ‎aufliegt und an ihrer Unterseite isoliert ist. Die ‎Vorgaben für eine hohe Wärmedämmung ‎erfordern eine hohe Stärke der Bodenplatte ‎‎(durch die hohe Masse wirkt diese Platte als ‎Wärmesenke und dämpft die Tages- und ‎Nachttemperaturen). Aus mechanischer Sicht ist ‎sie daher überdimensioniert.‎ Auf diese Bodenplatte stützt sich das gesamte ‎statische System.‎

STRUKTUR UND UMHÜLLUNG

Das Tragwerk und die Haushülle bestehen aus ‎selbsttragenden Struktursandwichplatten ‎‎„Garnica Brick“ 12/100/12, die vertikal ‎angeordnet sind und aus 1200-mm-Modulen ‎bestehen. Die Verbindungen zwischen den ‎Platten werden mit Hilfe von Holzstiften ‎hergestellt, die in die Mittellagen der Platten ‎eingesetzt und verschraubt werden.‎ Die Platte besteht aus einem 10 cm dicken ‎mittleren Wärmedämmlage aus extrudiertem ‎Polystyrol (XPS) und zwei 12 mm starken ‎Duraply-Sperrholzplatten. Diese Platten besitzen ‎die geeignete Druck-, Knick- und ‎Biegefestigkeit, besonders gegen horizontale ‎Beanspruchung, da sie in ihrer eigenen Ebene ‎wie eine Membran wirken. Die Verbindung von ‎rechtwinklig in Kastenform zueinander ‎angeordneten Platten ergibt eine ‎leichtgewichtige und hochsteife Baugruppe. Sie ‎kann allen Beanspruchungen, denen das ‎Konstrukt ausgesetzt ist, standhalten.‎ Der Aufbau der Dachkonstruktion geschieht mit ‎der gleichen Sandwichplatte vom Typ „Garnica ‎Brick“ 12/100/12, die an den Außenwänden ‎aufliegt. Die Herstellung der Plattenverbindungen und Verbindungsknoten geschieht mit Hilfe von Verbindungselementen aus Kiefernholz, das ‎zum Schutz gegen Pilz- und Insektenbefall ‎hochdruckbehandelt wurde. Aufgrund der relativ ‎großen Stützweite zwischen den Auflagen (3,60 ‎Meter in der Horizontalen) sind die Platten an ‎ihrer Unterseite durch Holzpfetten mit ‎Querschnitt 10 x 6 cm verstärkt, um den ‎Biegekräften standzuhalten.‎ Zur Abstützung des Teil des Daches, das die ‎Außenveranda abdeckt, sind außerdem zwei ‎Holzstützen mit Querschnitt 15 x 15 cm ‎vorgesehen. Aus bautechnischen Gründen ‎wurde hier von der Verwendung von Platten als ‎Stützelemente abgesehen.‎ Der Entwurf basiert auf einer Baumethode, die ‎an sich schon viel umweltfreundlicher ist als die ‎traditionelle Bauweise. Man muss nur an das ‎Gewicht denken, das der umbaute Raum im ‎Vergleich zu einem entsprechenden Bauwerk ‎aus traditionellem Mauerwerk haben wird. Ganz ‎offensichtlich fällt die Energiebilanz im ‎Vergleich beider Bauweisen eindeutig zugunsten ‎des Leichtbaus aus. Hinzu kommt noch der ‎Spareffekt, der dadurch entsteht, dass die ‎Arbeiter und das Baumaterial nicht zur Baustelle ‎transportiert werden müssen, da die Fertigung ‎vollständig in der Werkstatt erfolgt. Außerdem ‎wird grundsätzlich nur Holz verbaut, der einzige ‎vollständig erneuerbare Baustoff, der einen ‎abfallfreien Lebenszyklus bietet.‎ DACH Schrägdach mit 10 cm XPS-Außendämmung, ‎die auf der Sockelleiste aufliegt. ‎Atmungsaktive, wasserdichte Membran des ‎Typs Tyvek, mit vorlackiertem Blech Typ Arval ‎Chantilly 5.40.900 T. Auf diesem Blech liegt ein ‎Omega-Profil aus verzinktem Stahl, auf dem ‎das Abdeckblech in Dachziegeloptik in erdigen ‎Farben festgeschraubt ist.‎ Da alle Gesimse der Schürzen auf den Garten in ‎Sondernutzung hinausgehen, gibt es ‎keine Dachrinne. Das Regenwasser ergießt sich ‎direkt auf den natürlichen Boden.

AUSSENWAND

Die Außenwand besteht aus 10 cm XPS-‎Außendämmung, die auf der lasttragenden ‎Wandplatte befestigt ist. Atmungsaktive, ‎wasserabweisende Folie vom Typ Tyvek. Die ‎Oberfläche wird mit Faserzementplatte des Typs ‎Euronit mit Omega-Profilen aus verzinktem ‎Stahl ausgeführt, die an der lasttragenden Platte ‎angeschraubt sind und die Hinterlüftung bilden.‎ STEHENDE WÄNDE Die Verkleidung der ‎tragenden Wände aus Holzplatte und Dämmung ‎besteht aus einer 13 mm dicken ‎Gipskartonplatte auf selbsttragenden verzinkten ‎Stahlprofilen mit Luftkammer, die mit einer 50 ‎mm dicken Steinwolldecke gefüllt ist. ‎Ausgenommen sind die Bereiche vor und in den ‎Toiletten und der Speisekammer, wo eine ‎direkte Verkleidung mit der gleichen Platte ‎verwendet wird.‎ Die Zwischenwände sind selbsttragende ‎Trennwände aus 13 mm Gipskartonplatten auf ‎selbsttragenden verzinkten Stahlprofilen. In den ‎Nassräumen wird ein zusätzlicher Fliesenbelag ‎auf feuchtigkeitsbeständiger Gipskartonplatte ‎verwendet.‎

BÖDEN UND DECKEN

Lackierte Eichenholzplatten, außer in ‎Nassräumen, wo naturfarbene Steinzeugfliesen ‎verwendet werden. Die Terrasse ist mit ‎dunkelgrauem Feinsteinzeug verkleidet, das für ‎den Außenbereich geeignet ist.‎ Die Decke ist mit 12 mm starkem Garnica-‎Sperrholz freiliegend verkleidet. In Nassräumen ‎abgehängte Zwischendecke aus Pladur 13 mm ‎Platte und abgehängte modulare ‎Zwischendecke in der Vorratskammer. In den ‎überdachten Außenbereichen ist das weiß ‎vorgestrichene Arval-Chantilly-Dachblech ‎sichtbar.‎

FENSTER UND TÜREN

Außen PVC-Konstruktion, die als Vorrahmen an ‎der Holzabdeckung befestigt und mit ‎Silikonstreifen und luftdichtem Klebeband ‎abgedichtet wird. Feste Öffnungen und mit ‎Scharnier ausgestattete Öffnungen. Blickdichtes ‎Rollo im Schlafzimmer. Das verwendete Glas ist ‎vom Typ Climalit 3+3/12/4/12/4 mit ‎Doppelkammer. Die Kombination der ‎Glasflächen und Rahmenelemente bieten eine ‎hohe Wärmedämmung. Die bauliche Umsetzung ‎wurde so konzipiert, dass eine bestmögliche ‎Luftdichtigkeit erreicht wird.‎ Der Innenausbau besteht aus Flügeltüren in ‎weißer Ausführung mit Edelstahlbeschlägen in ‎matter Ausführung.‎

INSTALLATIONEN

Die Klimaanlage ist so ausgelegt, dass der ‎Primärenergieverbrauch minimiert wird. Das ‎gesamte Haus hat nur eine einzige Stelle, an ‎dem der Außenluftaustausch stattfindet. An ‎dieser Stelle befindet sich eine Anlage zur ‎Wärmerückgewinnung mit sehr hohem ‎Wirkungsgrad. Eine im System integrierte ‎Absauganlage sorgt für den notwendigen ‎Luftaustausch. Die Wärmeerzeugung geschieht ‎durch einen elektrischen Widerstand mit einer ‎Leistung von 2 kW.

FERTIGBAUVERFAHREN: GARNICA-BRICK-‎PLATTE

Als Ergebnis einer intensiven Suche nach neuen ‎Anwendungen und Entwicklungen im Bereich ‎Sperrholzplatten hat Garnica eine neue ‎Produktreihe mit der Bezeichnung G-Brick SIP ‎entwickelt. Die Platten bestehen aus „Durable“-‎Sperrholzplatten mit Schutz gegen Pilz- und ‎Insektenbefall und einer Mittellage aus XPS mit ‎hoher Druckfestigkeit. Dieser Aufbau ermöglicht ‎die Herstellung eines Endprodukts mit extrem ‎hohen mechanischen, thermischen und ‎konstruktiven Leistungen.‎ Dieses Bausystem ist hervorragend für Projekte ‎mit hoher Energieeffizienz geeignet. Es bietet ‎hervorragende Wärmedämmung und ‎Luftdichtheit, ideal für Passivprojekte wie das ‎als „Passivhaus“ zertifizierte Einfamilienhaus in ‎La Rioja.‎ Diese lasttragenden Platten garantieren eine ‎maximale Haltbarkeit der Bauten, da ihre ‎Holzplatten mit einer speziell für Sperrholz ‎entwickelten Holzbehandlungstechnik hergestellt ‎werden, die gemäß Risikoklasse 3 zertifiziert ‎sind.‎ Die Platten enthalten eine XPS-Mittellage, ein ‎Produkt mit sehr geringer Dichte, aber sehr ‎interessanten mechanischen und thermischen ‎Eigenschaften. Sie verleihen der Platte ‎Leichtgewichtigkeit, Steifigkeit und einfache ‎Bearbeitbarkeit. Ihr ‎Wärmedurchgangskoeffizient beträgt 0,32 ‎W/m2K bei einer Stärke von 124 mm.‎ Bei der Entwicklung des Bausystems wurde ein ‎Niveau an Detailplanung erreicht, das eine ‎Lösung mit sehr kontrollierten Wärmebrücken ‎und eine einfache Installation auf der Baustelle ‎ermöglicht. Diese Lösung ermöglicht den ‎Verzicht auf luftdichtes Klebeband in den ‎meisten Fugen und garantiert eine maximale ‎Dichtheit der Fugen.‎ Dieser wichtige Vorteil wurde in ‎Zusammenarbeit mit mehreren Architekturbüros ‎und Baufirmen entwickelt und ist ein ‎bedeutender Fortschritt in der baulichen ‎Planung von Passiv-Projekten.‎

NACHHALTIGKEIT:‎ PASSIVHAUS-ZERTIFIZIERUNG Wie bereits erwähnt, wurde sowohl bei der ‎Planung als auch bei der Ausführung ‎besonderer Wert auf die Erzielung einer ‎nachhaltigen Konstruktion gelegt.‎ Diese Tatsache betrifft alle Aspekte des ‎Projekts, vom allgemeinen Baukörperansatz und ‎der Innenaufteilung über den bautechnischen ‎Aspekt und die Art und Weise, wie die ‎Installationen geplant werden.‎ Um die erzielten Ergebnisse deutlicher zu ‎machen, haben wir uns für das ‎Zertifizierungsverfahren des deutschen ‎Passivhaus-Instituts entschieden, das zweifellos ‎zu den renommiertesten und anspruchsvollsten ‎in diesem Bereich gehört.‎ Dieses unabhängige Institut hat eine auf ‎Algorithmen basierende Berechnungsmethode ‎festgelegt, um bereits in der Entwurfsphase mit ‎hoher Präzision zu ermitteln, wie sich ein ‎Gebäude verhalten wird.‎ Um den Erfolg des Verfahrens zu gewährleisten, ‎ist die Zertifizierungsstelle ab Beginn der ‎Planungsphase in das Projekt eingebunden und ‎begleitet es bis zu seiner vollständigen ‎Fertigstellung.‎ In der Bauphase ist einer der wichtigsten ‎Meilensteine die Wasserdichtheitsprüfung, die ‎nach Fertigstellung der Gebäudehülle ‎durchgeführt wird.‎ Diese Prüfung wurde im Mai 2016 durchgeführt. ‎Damit konnte die Eignung des Systems ‎nachgewiesen werden. Es wurde ein Wert von ‎‎0,47 l/h bei einem Druck von 50 Pa erzielt, ein ‎Wert, der deutlich unter den vom Institut ‎geforderten 0,6 l/h liegt, ohne dass während ‎des Verfahrens Korrekturen notwendig waren.‎ Am Ende der Bauarbeiten wurde eine zweite ‎Wasserdichtheitsprüfung durchgeführt, um ‎festzustellen, dass die in den letzten ‎Arbeitsschritten vorgenommenen Änderungen ‎das Verhalten des Gesamtgebäudes nicht ‎negativ beeinflusst haben. Die Zertifizierung des ‎Passivhaus-Instituts wurde ohne Probleme ‎erreicht.‎

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