Sicher und leise. Sanierung alter Decken in Stahlleicht- und Trockenbauweise

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1 44 Sicher und leise Sanierung alter Decken in Stahlleicht- und Trockenbauweise Fotos (2): Knauf In der Altbausanierung trifft man je nach Gebäudetyp auf recht unterschiedliche Deckenkonstruktionen. Besonders bei einer Nutzungsänderung des Gebäudes ergibt sich für Architekten und Handwerker oft die Aufgabe, alte Decken brandschutz- und schallschutztechnisch aufzurüsten. Für Massivdecken ebenso wie für Holzdecken erfüllen meist trockene Konstruktionen mit leichten Stahlprofilen die dann gestellten Forderungen nach minimaler Masse und Aufbauhöhe. Tabelle: Deckentypen (Bauart nach DIN 4102, Teil 4) I. Stahlträgerdecken: Förster-Ziegel und Stahlsteinkappen II. Segmentbogengewölbe (Preußische Kappendecke) und Montage-Gewölbeplatten; Stahlträgerdecken: Stahlbetonhohldielen und Hohldielen auf Fußsteinen; Massivdecken: Kleinesche-Decke und Menzel- L-Decke III. Strahlträgerdecke: Hohldielen auf Fußsteinen und HWL-Platten; Stahlbeton- und Stahlsteinbalken: Günther-Decke, Stahlsteinbalken und Schlackenbeton-Balken; Massivdecken: Leipziger Decke, Wenko-Decke, Ackermann-Decke, Zwickauer-Rippenplatte, DIN-F-Decke, T-Balken, Kassettenplattendecke, Spannbeton-Hohldielen IV. Holzbalkendecken in traditioneller Bauweise und in Leichtbauweise Dr. Georg Krämer, Knauf, Iphofen Decken lassen sich im Wesentlichen in Massivdecken und Holzbalkendecken einteilen. Während noch bis etwa 1900 die Holzbalkendecke vorherrschend war, wurde sie in den folgenden Jahren nach und nach durch die Massivdecke abgelöst. Verbesserung des Brandund Schallschutzes von Massivdecken Die brandschutztechnische Einordnung von Massivdecken ist abhängig von den vorhandenen Konstruktionsmerkmalen der Decken und erfolgt nach DIN 4102, Teil 4 in Deckenbauarten. Bei Massiv-Rohdecken unterscheidet man die Deckenbauart I-III, (siehe Tabelle). Nach DIN 4102, Teil 4, kann man bei Massivdecken der Deckenbauart I und II in Verbindung mit Unterdecken die Klassifikation F30 erreichen. Lösungen für die Klassifikation F90 sind für die Deckenbauart III (Stahlbeton) nur dann möglich, wenn kein Dämmstoff im Deckenhohlraum eingebaut wird. Wirtschaftlicher Brand- und Schallschutz durch die Kombination der Eigenschaften von Massivdecken und biegeweichen Unterdecken (schallschutztechnisch wirkt eine biegeweiche Unterdecke nur mit Hohlraumdämpfung, das heißt mit offenporigen Dämmstoffen im Deckenhohlraum) sind deshalb bisher nur stark begrenzt möglich. In der Regel werden deshalb bei brandschutztechnischer Aufrüstung allein wirkende Unterdecken (zum Beispiel für F90 eine Beplankungsdicke von mindestens 2 x 20 mm) eingesetzt, auf die auch Mineralwolle aufgelegt werden kann. Diese Lösung ist aber teuer und aufwendig. Das neue technische Knowhow heißt bei allen Massiv-

2 45 Hobeldielen Auffüllung Lehmverstrich Auffüllung Einschub Lehmverstrich Stakung (Schwaten) Balkennut * * Brandschutzkategorie 1: Mit aufgelagertem Deckeneinschub (F 30) Brandschutzkategorie 2: Mit Stakungsbrettern (F 30) decken der Bauart I-III, mit den Forderungen F30, F60 und F90: Massivdecke + Unterdecke = klassifizierte Deckenkonstruktion Die brandschutztechnische Qualität, also die Beplankungsdicke der Unterdecke als Hauptkomponente, ist von der brandschutztechnischen Qualität der vorhandenen Rohdecke abhängig. Bei der brandschutztechnischen Aufrüstung auf F90A hat man sich an der hochwertigen Spezialplatte Fireboard (Baustoffklasse A1) orientiert. Werden neben dem Brandschutz auch Verbesserungen des Luft- und Trittschallverhaltens der Decke angestrebt, so ist im Deckenhohlraum die Anordnung von offenporigen Dämmstoffen (Glas- oder Steinwolle) variantenabhängig möglich. In der Kombination Biegeweiche Bekleidung und Hohlraumdämpfung wirkt die Unterdecke optimal als bauakustisch biegeweiche Schale. Dadurch kann eine Verbesserung der Luft- und Trittschalldämmung nach DIN 4109, Teil 4, Tabelle 12, beziehungsweise Tabelle 16 erreicht werden. Gleichzeitig wurden für die Unterdecken gegenüber bisherigen Lösungen die Spannweiten der Unterkonstruktion (Achsabstand der Befestigungsmittel und Grundprofile) optimiert. Die Vorteile liegen auf der Hand: Die Variantenwahl ermöglicht optimale Lösungen bezüglich des Feuerwiderstands und Schallschutzes bei geringem Gewicht der Unterdecken, einlagiger Beplankung der Unterdecken, Verringerung der Abhängepunkte, Erhöhung der Spannweiten. Hierdurch wird der Materialaufwand verringert, die Montagekosten werden gesenkt und ein besseres Preis- Leistungsverhältnis entsteht. Wichtige Konstruktionsregeln bei der Sanierung von Massivdecken Randbedingungen Zustand der alten Decke (Tragfähigkeit, Unebenheit, usw.) prüfen Erhalt von Konstruktionsteilen (Stuckdecke, Fußbodendielung, usw.) gewünscht? maximale Konstruktionshöhe (Raumhöhe) prüfen Brandschutz/Schallschutz unter ökonomischen Gesichtspunkten müssen Unterdecken zur Verbesse- rung des Brandschutzes nach dem Prinzip Massivdecke + Unterdecke = klassifizierte Deckenkonstruktion bemessen werden (Bestimmung der Deckenbauart notwendig) Unterdecken werden unter dem Aspekt Brand- und Schallschutz vorzugsweise mit offenporigen Dämmstoffen (Mineralwolle) im Deckenhohlraum gefüllt die Dicke der Dämmstoffe zur vollen akustischen Wirksamkeit sollte 50 mm betragen die Anschlüsse der Unterdecke an flankierende Bauteile müssen bei Brandschutzanforderungen mit Profilen, Plattenstreifen, Mineralwolle usw. hinterlegt werden Unterdecken müssen für Schallschutzanforderungen bestmöglich mit einem entkoppelten Abhänger (zum Beispiel Direktabhänger mit Gummistreifen/Puffer hinterlegen) beziehungsweise Federschienen entkoppelt werden bei Anordnung von Installationsebenen im Hohlraum Unterdecke/Massivdecke Brandlast prüfen (Kriterium < 7,5 kwh/m 2 einhalten) ein zusätzlicher Brandschutz bei Brand von oben ist bei Massivdecken in der Regel nicht erforderlich die Bemessung des Estrichs erfolgt ausschließlich nach dem Lastfall Schallschutz als schwimmender Estrich je nach Anforderungen können mineralische Estriche und Trockenestriche aufgebracht werden (Ökonomie, weitere Randbedingungen wie Austrocknung, schnelle Nutzung usw. beachten) die Estrichscheibe sollte durch Dämmstreifen vor den Flanken gut entkoppelt werden (Flankenübertragung) Verbesserung des Brandund Schallschutzes von Holzbalkendecken Decken mit verdeckten Holzbalken mit klassischem Deckeneinschub erreichen in der Regel einen Feuerwiderstand von mehr als 30 Minuten, so dass sie ohne Nachrüstung in die Feuerwiderstandsklasse F30, bauaufsichtliche Benennung F30B (feuerhemmend), eingestuft werden können. Dagegen müssen Deckenkonstruktionen ohne Deckeneinschub, also sehr leichte Holzbalkendecken, brandschutztechnisch schlechter beurteilt werden. Diese Konstruktionen verlieren bereits nach 7-8/2003 Bauhandwerk

3 46 Holzdielen Lagerholz auf Dämmstoff ger Metalltragkonstruktion. Zu beachten: Bei leichten Deckensystemen ist die Befestigung der Beklei- Holzwolleleichtbauplatten Deckenschalung 800 * Brandschutzkategorie 3: Leichte zweischalige Holzbalkendecke (etwa 110 kg/m 3 ) * Brandschutzkategorie 4: Sehr leichte zweischalige Holzbalkendecke (etwa 80 kg/m 3 ) etwa 20 Minuten ihre raumabschließende Wirkung und erreichen somit keinen klassifizierten Feuerwiderstand. Zur Verbesserung des Feuerwiderstands solcher Holzbalkendecken auf F90 muss in zweierlei Hinsicht konstruktiv etwas getan werden: Schutz durch eine Dekkenbekleidung oder Unterdecke gegen Brandbeanspruchung von unten und Schutz durch einen entsprechenden Fußbodenaufbau gegen Brandbeanspruchung von oben Der Schutz bei Brandbeanspruchung von unten wird durch eine geschlossene Decke aus einem CD-Schienenrost (abgehängt oder direkt befestigt) mit Gipsbauplattenbeplankung und Mineralwolleauflage erreicht, die je nach Brandschutzqualität variieren. F90B erreicht man dabei durch eine Beplankung aus Gipskarton-Feuerschutzplatten mit einer Dicke von 20 bis 25 mm und mindestens 50 bis 80 mm Mineralwolleeinlage im Deckenhohlraum in Abhängigkeit von der vorhandenen Decke (siehe Zeichnungen auf Seite 48). Zwingen vorhandene Randbedingungen zur Entkernung und Neuaufbau, kann die Decke in F90B mit einer neuen Schale aus einer 25 mm Massivbauplatte auf Metallunterkonstruktion, in Kombination mit mindestens 100 mm dicker Glaswolle im Hohlraum, wieder neu aufgebaut werden. Um eine gleiche Einstufung bei Brand von oben zu erreichen, ist darüber hinaus ein Schutz der Dielung von oben notwendig. Hierfür eignet sich ein Trockenunterboden aus Gipsbauplatten oder Gipsfaserplatten oder ein Anhydritfließestrich. Aufgrund ihrer trockenen Bauweise und der geringen Masse bieten sich Trockenunterböden besonders an. Bereits von einem mindestens 20 mm dicken Trockenunterboden aus Gipsfaserplatten in Kombination mit einer 10 mm dicken Mineralwolletrittschalldämmplatte wird eine Klassifikation der Holzbalkendecke von F90B von oben erreicht. Alte Holzbalkendecken erreichen als zweischalige Bauteile in der Regel nicht die nach heutigem Standard gewünschte Tritt- und Luftschalldämmung. Um die für den Schallschutz positive akustische Zweischalenwirkung zu erreichen, müssen Schallbrücken in Form von starren Verbindungen zwischen den einzelnen Schalen vermieden werden. Anforderungen an den Trittschallschutz sind bei Holzbalkendecken schwieriger zu erfüllen als der geforderte Luftschallschutz. Darum muss man bei Holzbalkendecken die Hauptaufmerksamkeit auf die Trittschalldämmung richten. In der Regel wird daher auch die Trittschalldämmung berechnet und von diesem Wert die Luftschalldämmung abgeleitet. Und so kann die Tritt- und Luftschalldämmung alter Holzbalkendecken verbessert werden: Zusätzliche Anordnung von biegeweichen Bekleidungen, beziehungsweise Unterdecken, zum Beispiel Gipsbauplatten an Federschienen oder abgehängten Metallprofilen unter der alten Holzbalkendecke oder alternativ Ersetzen der alten Putzschale durch eine vom Balken entkoppelte neue untere Schale, zum Beispiel Gipsbauplatten mit analo-

4 47 dung am Balken/Profil von großem Einfluss. Sie muss möglichst weich ausgeführt werden. Eine Bekleidung ist schalltechnisch um so günstiger, je schwerer und biegeweicher sie ist vollflächige Füllung vorhandener Hohlräume mit mindestens 50 bis 100 mm dickem, offenporigem Dämmstoff, zum Beispiel Glas- oder Steinwolle (je höher der Füllgrad, desto besser) Entkoppeln der vorhandenen Dielung (Dämmstreifen auf Balken) oder alternativ schwimmender Estrich (Nass- oder Trockenestrich) auf vorhandene Dielung, wobei mit zusätzlicher Schüttung (möglichst schwer) besonders unter Trockenestrich die Verbesserungswerte nicht unbedeutend gesteigert werden können. Verbesserungsmaße Zusätzliche abgehängte Decke aus Gipsplatten mit Metallunterkonstruktion (entkoppelte Abhänger!) und zusätzlicher Hohlraumbedämpfung aus mindestens 50 mm offenporigem Dämmstoff Lw,H 10 db Austausch der Putzschale durch eine vom Balken entkoppelte neue biegeweiche Bekleidung mit Gipsbauplatten an Federschienen oder entkoppelt montierten CD-Profilen und 50 bis 100 mm Dämmstoffauflage (Mineralwolle) Lw,H 6 bis 10 db schwimmender Estrich aus mineralischen Bindemitteln in Abhängigkeit von der Masse der Estrichscheibe und der Trittschalldämmplatte Lw,H 15 bis 18 db Trocken- schwimmender estrich aus Gipsplatten Lw,H 4 bis 7 db 7-8/2003 Bauhandwerk Rohdeckenbeschwerung durch Schüttungen und Platten Lw,H bis 25 db (140 kg/m 2!) in Abhängigkeit von der Masse und der Holzbalkendecke Was gilt es noch zu beachten? Ein genormtes Rechenverfahren zur Ermittlung der Trittschalldämmung, wie für Massivdecken in DIN 4109, Beiblatt 1, beschrieben, ist für Holzbalkendecken nicht bekannt. In Anlehnung an das in der Norm beschriebene Verfahren für Massivdecken entwickelte Gösele ein Prognoseverfahren für Holzbalkendecken, das im Informationsdienst Holz weiter verfeinert und veröffentlicht wurde. Auch bei diesem Verfahren muss zuerst der äquivalente, bewertete Normtrittschallpegel der Altdecke (oder der verbesserten Decke mit zusätzlicher unterer Bekleidung usw.) bestimmt und danach die Verbesserungsmaße der kompletten Deckenauflage (Gesamtaufbau über der Dielung) oder getrennt die Verbesserungsmaße der Dekkenauflage und einer eventuellen Beschwerung in die Rechnung mit einbezogen werden. Weiter gehen in die Rechnung ein Korrektursummand K ein, der Unsicherheiten der verwendeten Rechenwerte und ähnliches berücksichtigt. Auf der Basis von statistischen Auswertungen wird zur Sicherheit empfohlen, beim Ergebnis noch ein Vorhaltemaß von 4 db einzubeziehen damit wird das Ergebnis sehr sicher! Das Verfahren sollte Vertragsbestandteil sein. Werden vom Bauherrn im Vertrag höhere Verbindlichkeiten verlangt, müssen schallschutztechnische Prüfstellen mit in die Planung und Ausführung einbezogen werden.

5 48 Konstruktionsregeln bei Holzbalkendecken Bekleidung auf Metall-UK (Holzbalkenabstand 900 mm) Plattendecke auf Metall-UK (Holzbalkenabstand 1000 mm) Plattendecke auf niveaugleicher Metall-UK (Holzbalkenabstand 1250 mm) Grundsätzlich Zustandsanalyse unbedingt erforderlich Entscheidung treffen Entkernen und Neuaufbau oder additive Ertüchtigung (Erhaltungszustand, Statik etc.) Statischer Nachweis sollte unbedingt durchgeführt werden Brandschutztechnische Ertüchtigung immer unter Berücksichtigung der Konstruktionsregeln des Schallschutzes planen Abhängung von Unterdecken generell an den tragenden Holzbalken; Eindringtiefe der Schrauben mindestens 50 mm vorzugsweise offenporige mineralische Dämmstoffe (Brandschutz) einsetzen Brandschutz Geforderte Klassifikation erfordert Brandschutz von oben und unten Sollte aus statischen Gründen nur ein einseitiger Brandschutz möglich sein, ist eine Risikoabschätzung und ein Befreiungsantrag notwendig (in der Regel hat der Brandschutz von unten hierbei den Vorrang) Generell ist nur F90 (BA) erreichbar (nicht feuerbeständig deshalb Befreiungsantrag) bei Holzbalkendecken mit vorhandener Putzschicht müssen bei additiver Aufrüstung eventuelle Putzschäden beseitigt werden; bei Abhängehöhe der Unterdecke von mehr als 250 mm muss unmittelbar unter dem Altputz ein Drahtgewebe gespannt und an den tragenden Holzbalken befestigt werden die Anschlüsse der Gipsbauplatten-Unterdecke an die Umfassungsbauteile müssen dicht ausgeführt und hinterlegt werden Schallschutz Trittschallverbesserung ist primär Wichtigste Regel: Entkopplung der Schalen und maximale Dämpfung der Hohlräume Entfernen von Deckeneinschüben kann Schwingungsanfälligkeit der Decke erhöhen und Trittschalldämmung im tiefen Frequenzbereich verschlechtern Trockenestrich in Verbindung mit schweren Schüttungen als Deckenauflage besonders gut geeignet Für Unterdecken und Deckenbekleidungen (maximal entkoppeln) 25 mm Massivbauplatte besser als 12,5 mm Gipsbauplatte in Doppelbeplankung (ist Besonderheit der Holzbalkendecke, gilt nicht für Massivdecken) Je höher der Deckenhohlraum (Abhängehöhe), desto besser die Schalldämmung bei maximaler Hohlraumdämpfung Nachweis nur über Prognoseverfahren möglich (im Vertrag mit einbeziehen) oder Einbeziehen einer schallschutztechnischen Prüfstelle Literatur Krämer, Pfau, Tichelmann: Handbuch Sanierung. Intelligente Lösungen für Brand-, Schall-, Wärme- und Feuchteschutz. Gebr. Knauf, Westdeutsche Gipswerke, Iphofen, Informationsdienst Holz. Holzbau Handbuch. Reihe 3 Bauphysik, Teil 3 Schallschutz, Schalldämmende Holzbalken- und Brettstapeldecken. Entwicklungsgemeinschaft Holzbau, Brandschutz mit Knauf. Gebr. Knauf, Westdeutsche Gipswerke, Iphofen, 2003.