Nachweis der wesentlichen Eigenschaften und der Gebrauchstauglichkeit von Wintergärten. Dipl.-Ing. (FH) Wolfgang Jehl ift Rosenheim

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1 Seminar des Fachverbandes Wohnwintergarten e.v. Gladbeck, 18. März 2005 Nachweis der wesentlichen Eigenschaften und der Gebrauchstauglichkeit von Wintergärten Dipl.-Ing. (FH) Wolfgang ehl ift Rosenheim Seminar des Fachverbandes Wohnwintergarten e.v. Gladbeck, 18. März Kurze Vorstellung des ift - Einordnung von Wintergärten - Wesentliche (baurechtlich relevante) Anforderungen und deren Nachweis - RAL-Gütesicherung Wintergärten

2 ift Rosenheim - Tätigkeiten Prüfstelle Forschung & Entwicklung Baustoff- und Bauteilprüfung Gutachten Zertifizierung Zertifizierung Management- und Überwachungssysteme Produktzertifizierung... Weiterbildung an der ift-academy Seminare & Schulungen Fortbildung & Coaching Kongresse & Tagungen Dienstleistungen Normungsarbeit Technische Auskünfte Technologietransfer Publikationen und Fachliteratur Richtlinien... ift Rosenheim - Übersicht Standorte ift Rosenheim - Zentrallabor ift Rosenheim Fassadenprüfstand Deggendorf ift Rosenheim - mehr als 100 Mitarbeiter mit ca. 70 Ingenieuren und Wissenschaftlern ift Rosenheim Brandschutzzentrum Nürnberg ift Rosenheim Schallschutzzentrum Kragling

3 Das ift erstellt Prüfungen und Nachweise für alle Bauteileigenschaften Emmissionsvermögen Schlagregendichtheit Wärmeschutz Sonnenschutz Schallschutz Windlast Luftdurchlässigkeit Stoßfestigkeit Feuer- und Rauchschutz Dauerfunktion Einbruch- und Explosionshemmung Beschusshemmung Einordnung von Wintergärten Der Wintergarten taucht in Technischen Regelwerken praktisch nicht auf! Es handelt sich um eine bauliche Anlage die in ein Bauwerk ein-/angebaut wird. Damit sind die wesentlichen (baurechtlich relevanten) Anforderungen an Bauwerke, soweit zutreffend, auch für den Wintergarten zu beachten.

4 Einordnung von Wintergärten Bauprodukten Richtlinie (BPR) vom Ziele Bauprodukte ungehindert herstellen - vermarkten - verwenden Spektrum Wesentliche Anforderungen an Bauwerke Instrumente für die Umsetzung vom Sand zum Fertighaus 1 Mech. Festigkeit 4 Nutzungssicherheit Standsicherheit 2 Brandschutz 5 Schallschutz 3 Hygiene, Gesundheit, Umweltschutz 6 Energieeinsparung, Wärmeschutz Grundlagendokumente für wesentliche Anforderungen Bauregelliste Techn. Baubestimmungen Harmonisierte Normen Europ. techn. Zulassung Einordnung von Wintergärten Im Sinne der Bauordnung handelt es sich beim Wintergarten um kein Bauprodukt, sondern um eine aus Bauprodukten zusammengefügte bauliche Anlage, die als Bauart bezeichnet wird.

5 Einordnung von Wintergärten Bauart Wintergarten aus Bauprodukten zusammengefügt senkrechter Bereich Schrägbereich Fassade Fenster Dachfenster Rahmenprofile Verglasung EN Produktnorm Vorhangfassaden pren Produktnorm Fenster und Außentüren pren Glas im Bauwesen Mehrscheiben- Isolierglas CE-Kennzeichnung CE-Kennzeichnung Voraussetzung für die Verwendung erfüllt? Einordnung von Wintergärten Bauart Wintergarten Bemessung und Ausführung nach eingeführten Technischen Baubestimmungen? A geregelt NEIN nicht geregelt Verwendbarkeit gegeben Allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung Zustimmung im Einzelfall

6 1. Mechanische Festigkeit, Standsicherheit Folgen: Einsturz (Standsicherheit) unzulässige Verformungen (Gebrauchstauglichkeit) Einwirkungen: ständig Eigengewicht Anbauteile veränderlich Schneelasten Windlasten Klimalasten außergewöhnlich Anprall Feuer Nachweis: Berechnung und Durchbildung nach a. R. d. T. DIN 1055, DIN 4113, TRLV... Versuch Nachweisführung bei Wintergärten, Beispiel Verglasung im Überkopf-Bereich Anforderungen und Ausführung durch TRLV geregelt Abtragung der Lasten über den Verbund der Innen- und Außenschale nicht geregelt bauaufsichtliche Zulassung

7 2. Brandschutz Folgen: Brandausbreitung Einwirkungen: Feuer Rauch Wärmestrahlung Nachweis: Nach den örtlichen und objektspezifischen Gegebenheiten und Vorgaben der zuständigen Bauaufsicht zu beachten und umzusetzen, DIN Hygiene, Gesundheit, Umweltschutz Folgen: Einwirkungen: Feuchtigkeitsansammlungen mit der Gefahr der Schimmelpilzbildung in Bauteilen und auf Oberflächen von Bauteilen in Innenräumen Feuchtigkeit durch - Regen - Tauwasser (Raumluftfeuchte) Nachweis: Prüfung / Berechnung, DIN , Mindestanforderungen an den Wärmeschutz DIN , Klimabedingter Feuchteschutz

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9 4. Nutzungssicherheit Folgen: Einwirkungen: Unfallrisiko durch Sturz und Anprall, öffenbare Elemente Herabfallende Teile (Überkopfverglasung ) Stoßbelastungen Nachweis: Tabellen, Prüfungen TRLV, TRAV, Produktnorm Fenster 5. Schallschutz Folgen: Störende Luft- und Körperschallübertragung - von Außen nach Innen - von Oben nach Unten - von Raum zu Raum Einwirkungen: Außenlärm, Nachbarlärm Nachweise: Planungsgrundlagen, Prüfung im Labor oder vor Ort DIN 4109, VDI 2719

10 6. Energieeinsparung und Wärmeschutz Folgen: Energieverschwendung, Überhitzung, unbehagliches Wohnklima Einwirkungen: Nachweise: Außenklima Raumklima Wind Nutzung Tabellen, Berechnungen, Prüfungen EnEV, DIN , DIN Unbeheizter Wintergarten Keine wärmetechnischen Anforderungen Abminderungsfaktoren für die Berechnung der Transmissionswärmeverluste Einfachscheiben F u = 0,8 Zweischeibenverglasung F u = 0,7 Wärmeschutzverglasung F u = 0,5

11 Nachträglicher Anbau eines Wintergartens Beheizter Wohnraum < 100 m 3 Gebäude mit geringem Volumen nach EnEV 7 Höchstwerte der Wärmedurchgangsk. nach Anlage 3 Tabelle 1 Fenster U max = 1,7 W/(m 2 K) Beachtung des sommerlichen Wärmeschutzes nach EnEV nicht notwendig Nachträglicher Anbau eines Wintergartens Beheizter Wohnraum > 100 m 3 Eigenständiger Nachweis nach EnEV - vereinfachtes Verfahren wenn Fensterflächenanteil < 30% - sonst Monatsbilanzverfahren Beachtung des sommerlichen Wärmeschutzes bei Fensterflächenanteil über 30%

12 Sanierung - Erweiterung im Bestand nach EnEV Veränderter Flächenanteil Sanierung Erweiterung 20% 30m³ Erweiterung des Bauvolumens 100m³ Außenbauteile müssen Anhang 3 Tabelle 1 entsprechen Keine Anforderung Keine Anforderung Nachweis wie bei Sanierung Nachweis wie bei Neubauten Außenbauteile dürfen nicht in einer Weise verändert werden, dass die energetische Qualität des Gebäudes verschlechtert wird Fensterflächenanteil Vereinfachtes Verfahren nach EnEV 30% Monatsbilanz verfahren EN 832 Grenzwerte bei erstmaligem Einbau, Ersatz und Erneuerung Bauteil Gebäude mit normalen Innentemp. Gebäude mit niedrigen Innentemp. Außenwand allgemein U 0,45 0,75 Fenster, Fenstertüren, Dachflächenfenster U w 1,7 2,8 Verglasung U g 1,5 keine Vorhangfassade U cw 1,9 3,0 Fenster, Fenstertüren, Dachflächenfenster U w 2,0 2,8 mit Sonderverglasung Sonderverglasung U g 1,6 keine Vorhangfassade mit Sonderverglasung U cw 2,3 3,0 Decken, Dächer U 0,3 0,4 Decken, Wände gegen unbeheizte Räume oder Erdreich U 0,40 0,5 keine keine Außentüren U D 2,9 2,9 Schallschutzverglasungen mit einem bewerteten Schalldämmmaß der Verglasung von R w,r 40 db Sonderaufbauten zur Durchschusshemmung, Durchbruchhemmung oder Sprengwirkungshemmung Sonderaufbauten als Brandschutzglas mit einer Einzelelementdicke von mindestens 18 mm

13 Beheizter Wintergarten bei neu zu errichtenden Gebäuden Außenhülle des Gebäudes Fensterflächenanteil incl. WG unter 30% => vereinf. Verfahren Fensterflächenanteil incl. WG über 30% => Monatsbilanzverfahren Beachtung des sommerlichen Wärmeschutzes Beispiel Abmessung: Breite: 5 m Tiefe: 3,5 m Höhe: 2,7 m Volumen: ca. 50 m 3 Anforderungen für Gebäude mit geringem Volumen U w < 1,7 W/(m 2 K) Wintergarten U B < 0,5 W/(m 2 K) Fußboden

14 Beispiel Einzelprofile Detaillierter Nachweis des Wärmebrückeneinflusses der Tragprofile sehr aufwendig! Ermittelter Wärmedurchgangskoeffizient des Wintergartens U w = 1,6 W/(m 2 K) bei U g = 1,2 W/(m 2 K) Beispiel Dach Wärmebrückeneinfluss der Seite Front Front Tragprofile über pauschalen Zuschlag berücksichtigt U = 0,1 W/(m 2 K) U-Werte der Teilbereiche nach V DIN Seitenbereich U f = 1,7-1,9 W/(m 2 K) U = 1,5 W/(m 2 K) Frontbereich U f = 1,9 W/(m 2 K) U = 1,5 W/(m 2 K) Dachbereich: U f = 1,8 1,9 W/(m 2 K) U = 1,5 W/(m 2 K)

15 Mindestwärmeschutz - 15 C - 15 C 0 C 8 C 20 C 20 C Unzureichende Ausführung: 4-Kammerprofil neben 1-Kammerprofil Verbesserte Ausführung Mindestwärmeschutz

16 Eigenschaft Widerstandsfähigkeit gegen Windbeanspruchung Widerstandsfähigkeit gegen Schnee- und Dauerlasten Brandverhalten Schlagregendichtheit Gefährliche Substanzen Stoßfestigkeit Tragfähigkeit von Sicherheitsvorrichtungen F = Fenster T = Haustür DF = Dachflächenfenster Umsetzung am Beispiel der CE-Kennzeichnung für Fenster Fenster, Außentüren und Dachflächenfenster ohne Anforderungen an Feuer- und/oder Rauchschutz pren (Anhang ZA Tabelle 1) F N N T N N a DF N Eigenschaft Höhe und Breite Bedienkräfte (nur bei automatischen Vorrichtungen) Schallschutz Wärmedurchgangskoeffizient Strahlungseigenschaften Luftdurchlässigkeit F N N T DF = Mandatierte Eigenschaft N = Nicht mandatierte Eigenschaft a = nur Glastüren mit Verletzungsgefahr N N Umsetzung am Beispiel der CE-Kennzeichnung für Fenster Widerstand gegen Windlast bei Fenstern, Tabelle E.1 Produktnorm Abschnitt Eigenschaft Prüf-/ Bewertungs norm Anwendungsbereich Probekörperabmessung 4.2 Nicht festgelegt Widerstand gegen Windlast EN 12211/ EN % der Gesamtfläche des Prüfkörpers

17 Widerstandsfähigkeit bei Windlast bei Fenstern - Klassifizierung Klassifizierung nach DIN EN : Tabelle 1: Klassifizierung der Windlast Klasse P1 P2 1) P3 0 nicht geprüft E xxxx 2) xxxx 1) Umsetzung am Beispiel der CE-Kennzeichnung für Fenster Tabelle 2: Klassifizierung der relativen frontalen Durchbiegung Klasse Relative frontale Durchbiegung A < l/150 B < l/200 C < l/300 Tabelle 3: Widerstandsfähigkeit bei Windlast - Klassifizierung Klasse für Relative frontale Durchbiegung die Windlast A B C 1 A1 B1 C1 2 A2 B2 C2 3 A3 B3 C3 4 A4 B4 C4 5 A5 B5 C5 Exxxx Aexxxx Bexxxx Cexxxx Beispiel: Geforderte Durchbiegung l/200 wird bei Druck 1200 Pa erreicht Klassifizierung für l/200 nach Tabelle 2: B Klassifizierung für die erreichte Windlast von 1200 Pa nach Tabelle 1: Klasse 3 Gesamtklassifizierung aus Tabelle 1 und 2: B3 Umsetzung am Beispiel der CE-Kennzeichnung für Fenster Luftdurchlässigkeit, Tabelle E.1 von pren Abschnitt Prüf-/Bewertungsnorm Eigenschaft Probekörperabmessung Anwendungsbereich 4.14 Luftdurchlässigkeit EN 1026/ EN Nicht festgelegt -100% bis +50% der Gesamtfläche des Probekörpers

18 Umsetzung am Beispiel der CE-Kennzeichnung für Fenster Luftdurchlässigkeit bei Fenstern Prüfung und Klassifizierung längenbezogene Luftdurchlässigkeit in [m³/hm] Klasse 1 Klasse 2 Klasse 3 Klasse 4 + P a übliches Fenster Fenster mit nachträglich angebrachter 12 mm- Bohrung Dachflächenfenster (Sog) Schiebefenster fa lls e rfo rd e rlic h Z eit (s e c.) Druck in Pa P a öffn e n u n d sc h lie ß e n Umsetzung am Beispiel der CE-Kennzeichnung für Fenster Schlagregendichtheit bei Fenstern, Tabelle E.1 Produktnorm Abschnitt Eigenschaft Prüf-/ Bewertungsnorm Anwendungsbereich Probekörperabmessung 4.5 Schlagregendichtheit EN 1027/ EN Nicht festgelegt -100% bis +50% der Gesamtfläche des Prüfkörpers

19 Umsetzung am Beispiel der CE-Kennzeichnung für Fenster Schlagregendichtheit bei Fenstern Prüfverfahren und Klassifizierung P ( Pa ) Zeit (min) Klassifizierung DIN EN (6/2000) Prüfverfahren DIN EN 1027 (9/2000) p in Pa 1 A 1 B 0 2 A 2 B 50 3 A 3 B A 4 B A 5 B A 6 B A 7 B A A E xxx - > A bis 9 A = Eignung für ungeschützte Einbaulage der Fenster 1 B bis 7 B = Eignung für geschützte Einbaulage der Fenster 0 Pa 15 min. Druckbeaufschlagung in Stufen von je 5 min. RAL-Gütesicherung Wintergarten RAL-Gütesicherung von Wintergärten In den neuen RAL- Güte- und Prüfbestimmungen wurden Festlegungen getroffen hinsichtlich Systembeschreibung Systemprüfung Klassifizierung

20 RAL-Gütesicherung Wintergarten Prüfung von Wintergärten, Systembeschreibung, Allgemeine Anforderungen - Erstellungsdatum - Firmenname (Hersteller) - Systembezeichnung (mit Angaben zum Profilsystem) - alle wesentlichen Angaben zur Konstruktion z.b. Materialien, Profilquerschnitte, Toleranzmaße, Rahmenverbindungen, Beschlag, Beschlagtypen, Beschlagbefestigung, Dichtungen, Verglasungssystem, Beschichtungsaufbau, etc. Zur Planung der Montage des Wintergartens sind 10 Montagedetails, bestehend aus jeweils Wand-, Dach- und Bodenanschluss in die Systembeschreibung aufzunehmen. RAL-Gütesicherung Wintergarten Prüfung von Wintergärten, Systembeschreibung, Zusätzliche Anforderungen - Konstruktionsmerkmale Dach-, Wand- und Bodenanschluss, Dach-, Seiten- und Frontelementschnitte, Pfosten-, Riegel- und Einsatzfensterschnitte, Dichtungen, Dichtprofile, Rahmenverbindungen, Typenstatik der Konstruktion - Die Standsicherheit der tragenden Profile im Überkopfbereich muss nachgewiesen werden. Für die Verglasung im Wintergarten gilt die Technische Richtlinie für linienförmig gelagerte Verglasungen.

21 RAL-Gütesicherung Wintergarten Klassifizierung von Wintergärten Die Klassifizierung der Wintergärten lehnt sich an die europäischen Produktnormen an und legt darüber hinaus Leistungs- und Qualitätsmerkmale für Wintergärten fest. RAL-Gütesicherung Wintergarten Prüfung von Wintergärten Systemprüfung Der Prüfkörper besteht aus einer Wintergartenecke 3 x 3 m² inkl. Dachkonstruktion. Wenn die senkrechten Elemente aus bereits geprüften Einzelelementen bestehen, kann alternativ nur die Dachkonstruktion mit 3 x 3 m² geprüft werden, ohne komplette senkrechte Wände.

22 RAL-Gütesicherung Wintergarten Prüfung von Wintergärten Systemprüfung RAL-Gütesicherung Wintergarten Prüfung von Wintergärten Schematischer Aufbau eines Prüfdaches eines Wintergartens

23 RAL-Gütesicherung Wintergarten RAL-Gütesicherung Wintergarten Geregelte Eigenschaften Brandschutz, Widerstandsfähigkeit bei Wind, CE Schlagregendichtheit, Luftdurchlässigkeit, Stoßbeanspruchung, Schallschutz, U-Wert Ergänzende Eigenschaften Bedienungskräfte, Mechanische Festigkeit, Ventilation, Mechanische Dauerhaftigkeit, Differenzklima, Einbruchhemmung, Durchschuß-, Explosionshemmung Produktnorm Gütebestimmende Eigenschaften Verarbeitungskriterien, zul. Toleranzen, Oberflächengüte, Materialanforderungen, Konstruktion, Montage Qualitätsprodukt