Entwicklung von mehrschaligen Fassadenelementen für den Einsatz im Hochbau

Abstract

Die Vorfertigung von Bauteilen spielt in der Baupraxis eine immer größer werdende Rolle. Es kann dadurch Bauverzögerungen entgegengewirkt werden, die zum Beispiel durch Umwelteinflüsse aber auch durch standortspezifische Hindernisse, wie in etwa Platzmangel, Beschädigung oder Diebstahl vom Baustellenlager, entstehen können. Weiters kann durch Just-in-Time-Lieferungen der Ablauf optimiert und die Bauzeit verkürzt werden.Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines selbsttragenden, mehrschichtigen Fassadenelements, welches aus zementgebundenen Holzfaserplatten gefertigt wird.Zu Beginn wird auf die Grundlage der Vorfertigung, sowie die zum derzeitigen Zeitpunkt verwendeten und auch funktionierenden, vergleichbaren Systeme eingegangen. Weiters werden die Materialien für die Entwicklung eines neuen Systems analysiert und unterschiedliche Varianten auf ihre Realisierbarkeit überprüft und nachfolgend eine Auswahl anhand der Vor- und Nachteile getroffen. Die ausgewählte Variante wird im Detail auf die Eignung überprüft.Bei den Berechnungen wird auf die Statik und die bauphysikalischen Eigenschaften (Brandschutz, Schallschutz sowie Wärmeschutz) eingegangen sowie in Anlehnung an die aktuelle Normenlage der Detailaufbau inklusive den Schichtdicken definiert. Anhand dieser Erkenntnisse werden anschließend die Kosten getrennt in Herstellkosten, Transportkosten und Montagekosten ermittelt.Im letzten Abschnitt erfolgt die graphische Ausarbeitung des Verbundelementes. Die verschiedenen Einbausituationen werden verglichen und Lösungen im Detail dargestellt. Zur Kontrolle der Machbarkeit wird ein Anschlussknoten für Wand/Decke im Maßstab von 1:1 hergestellt und die unterschiedlichen Schritte dokumentiert und kommentiert.Nach Prüfung sämtlicher Aspekte erfüllt das entwickelte Fassadenelement die gestellten Anforderungen auch im Hinblick auf den hohen Vorfertigungsgrad, kann jedoch nicht auf dem preislichen Niveau von den derzeit billigsten Fassadenkonstruktionen mithalten.Hervorzuheben ist der essentielle Vorteil der gewählten Konstruktion während des gesamten Lebenszyklus des Bauteils, und zwar können die Rohstoffe auf einfachste Weise separiert und wiederverwertet werden

The prefabrication of components plays an increasingly important role in the field of construction. This can counteract construction delays that can arise, for example, from environmental influences but also from site-specific obstacles, such as lack of space, damage or theft from the construction site warehouse. Furthermore, just-in-time deliveries can optimize the process and shorten the construction time.The aim of this work is the development of a self-supporting, multi-layer facade element, which is made of cement-bonded wood fiber boards.At the beginning we discuss about the basis of prefabrication, as well as the comparable systems used and already functioning. Furthermore the materials for the development of a new system are analyzed and different variants are checked for their feasibility, a selection is then made based on the advantages and disadvantages. The selected variation is checked in detail for suitability.The calculations take into account the statics and the physical properties (fire protection, sound insulation and thermal insulation) and define the detailed structure including the layer thicknesses, based on current standards. Further the costs are then determined separately in manufacturing costs, transport costs and assembly costs.In the last section the graphic elaboration of the composite element I considered. The various installation situations are compared and solutions presented in detail. To check the feasibility, a connection node for wall/ceiling is produced on a scale of 1:1 and the different steps are documented and commented on.After examining all aspects, the façade element developed also meets the requirements with regard to the high degree of prefabrication but cannot keep up at the price level of the currently cheapest façade constructions.The essential advantage of the selected construction during the entire life cycle of the component is to be emphasized - the raw materials can be separated and recycled in the simplest way.