Bauausführung mit SLIM BUILDING®-Bausystemen im Wohnbau

Abstract

Wie in vielen anderen Bereichen des Lebens unterliegt auch der Wohnbau einem stetigen Wandel. Die Veränderung der gesellschaftlichen und sozialen Verhältnisse erfordern Maß-nahmen, um neuerrichtete Gebäude auch für spätere Generationen nutzbar zu machen. Gerade die über hundert Jahre alten Gründerzeithäuser bestätigen, dass Nutzungsoffen-heit und leichte Anpassbarkeit Kriterien für zukunftssicheren Wohnraum darstellen. Ob ein neuartiges System, welches sich vorrangig an diesen Prinzipien orientiert, in der heutigen Bauwelt bestehen kann, und inwiefern es sich von der derzeit üblichen Bauweise unter-scheidet, wird in dieser Diplomarbeit untersucht. In dieser Arbeit wird die konventionelle Stahlbetonbauweise in Ortbeton dem 2014 paten-tierten SLIM BUILDING-System gegenübergestellt. Beim SLIM BUILDING-System handelt es sich um einen Skelettbau, der sich durch einen hohen Anteil an vorgefertigten Elementen und schlanken Bauteilen auszeichnet. Demgegenüber steht die Stahlbetonbauweise mit monolithischen Bauteilen und aussteifenden Scheiben. Die Systeme unterscheiden sich nicht nur in der Grundrisskonzeption und dem Anspruch späterer Anpassbarkeit, sondern auch im Bauablauf und den eingesetzten Materialien. Der Fokus der Arbeit liegt auf der Bauausführung, weshalb das den Systemen jeweils zugrunde liegende Prinzip, dessen Ein-fluss auf Bauablauf, Bauzeit, Baustelleneinrichtung, Ressourceneinsatz und letztendlich Kosten untersucht werden. Da das SLIM BUILDING-System bereits mehrfach angewandt wurde, wird ein Vergleich einzelner Aspekte an bereits errichteten Objekten durchgeführt. Die Untersuchung der ver-schiedenen Bauweisen erfolgt hinsichtlich des SLIM BUILDING-Systems auf Basis der Er-gebnisse der Befragung von Projektbeteiligten aus unterschiedlichen Arbeitsbereichen so-wie durch die Analyse zahlreicher Baustellendokumente und Literaturangaben. Außerdem werden anhand von eigenen Berechnungen und Beobachtungen zusätzliche Erkenntnisse gewonnen. Für die Stahlbetonbauweise sind Literaturund Erfahrungswerte verfügbar. Ein zentraler Bestandteil ist der direkte Vergleich der Bausysteme durch die Anwendung der Systeme auf Referenzgebäude. Um die Motivation für die Entwicklung eines derartigen Bausystems nachvollziehen zu kön-nen, wird dieses in den geschichtlichen Kontext gesetzt. Dies dient der Illustration der Be-dingungen, unter denen es entwickelt wurde, und zeigt, welche Herausforderungen das SLIM BUILDING-System zu lösen versucht. Im Zuge des Studiums der Stahlbetonbauweise als Referenzbauweise werden die Grund-lagen der Bausysteme, der Baustelleneinrichtung und der Arbeitsvorbereitung im Allgemei-nen erklärt. Dadurch kann in der Folge auf die wesentlichen Unterscheidungsmerkmale der beiden Systeme im Detail eingegangen werden. Der letzte Abschnitt behandelt die Poten-tiale des SLIM BUILDING-Bausystems im Hinblick auf mögliche Weiterentwicklungen. Die untersuchten Bausysteme beschränken sich auf den mehrgeschoßigen Wohnbau. Die betrachteten Projekte wurden in Wien errichtet, wo auch das SLIM BUILDING-System ent-wickelt wurde. Stichwörter: Bauweisen, Variabilität, Wohnbau, Skelettbau, SLIM BUILDING, Bauausfüh-rung

As in many other aspects of life, housing is undergoing constant change. The way we con-struct residential buildings must adapt to social and demographic developments in order to maintain the standard of living for future generations. In this context, the over 100-year-old “Gründerzeit”-buildings that are still in use today by a large percentage of inhabitants in European cities can act as a role model. A floor plan that was not constrained to a specific use and could easily be adapted to changing circumstances was key to the success of these buildings. Whether a system using these principles as its cornerstones can be successful today, and to what extent it differs from the current construction methods, is examined in this master thesis. The main topic is the comparison between conventional reinforced cast-in-situ concrete and the SLIM BUILDING system patented in 2014. The SLIM BUILDING system is a frame construction characterised by a high proportion of prefabricated elements and slim compo-nents. On the other hand, construction with conventional reinforced concrete uses mono-lithic elements and shear walls to carry the main loads. The systems not only differ in the design of the floor plan and the emphasis on adaptability, but also in the construction pro-cess and the materials used. The focus of this thesis is set on the practical realisation of the systems. Therefore, the principal functionality of the systems, the impact on the con-struction process and construction time, the site arrangement, the use of resources and finally the costs are examined. Since the SLIM BUILDING system has already been used several times, these aspects are compared on the basis of already existing buildings. The research is based on a combina-tion of practical input from multiple people involved from different areas and the evaluation of a variety of construction site documents. In addition, calculations and observations are carried out to gain further knowledge. Literature and empirical values are available for rein-forced concrete construction. For an in-depth analysis of the construction systems, a direct comparison through the application of the systems to reference buildings is made. To understand the reasons that led to the development of the SLIM BUILDING system, the technical and historical context are explained. This serves to illustrate the conditions under which SLIM BUILDING was developed and shows the problems that it tries to solve. In the course of the characterisation of cast-in-situ concrete as the reference system, the basics of the construction method, the site arrangements and the general work preparation are explained. On this foundation, specific distinguishing aspects of the two systems can be compared. The final section gives an outlook on the potentials of and the challenges facing the SLIM BUILDING system. The construction systems examined in this thesis are limited to multi-storey residential build-ings. The projects used in the comparison have been constructed in Vienna, where the SLIM BUILDING system was also developed. Keywords: construction system, adaptability, residential building, frame construction, SLIM BUILDING, construction process