Vom Altbau zum Passivhaus

Transkript

1 Henry Schäfer Vom Altbau zum Passivhaus Analyse, Zielstellung, Lösungsansätze VDM Verlag Dr. Müller

2 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 2 Grundlagen Ökologische und ökonomische Notwendigkeit des Energiesparens Energieverbrauch und Ressourcen Der Treibhauseffekt Reduzierung der CO 2 -Emissionen Wärmeschutz von Gebäuden Begriffe und Definitionen Kenngrößen zur Berechnung der bauphysikaiischen Eigenschaften von Bauteilen Wärmetransport Wärmebrücken Wärmegewinne Wärmeverluste Luftdichtheit Energiekennwerte Bauteilkenngrößen stationärer und instationärer Wärmebewegungen Aktuelle Vorschriften zum Wärmeschutz von Gebäuden Energieeinsparverordnung (EnEV) DIN Gebäudestandards mit niedrigerem Heizwärmebedarf Das Niedrigenergiehaus (NEH) Das 3-Liter-Haus Das Passivhaus Das Plusenergiehaus Tabellarische Übersicht der Kennwerte der Gebäudestandards Wärmeabhängiger Feuchteschutz von Gebäuden Begriffe und Definitionen Luftfeuchte Wasserdampfdiffusion Tauwasserbildung Kapillare Wasseraufnahme Tauwasserfreiheit Aktuelle Vorschrift zum bauphysikalischen Feuchteschutz Der Baustoff Holz Eigenschaften Vorteile Holzschutz Holzbauweisen Der Blockbau Der Fachwerkbau Die Skelettbauweise Der Holzrahmenbau Der Holztafelbau Mischbauweisen Zusammenfassung Passivhausbauweise Definition Verschiedene Passivhausbauweisen Massivbau Holzbau System Naumann und Stahr Statische Nachweise nach Grenzzuständen Erläuterungen zum semiprobabilistischen Bemessungskonzept 53

3 2.6.2 Erläuterungen zur Bemessung nach E DIN 1052: Einwirkungen Tragwiderstand Grenzzustände der Tragfähigkeit Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit Nutzungsklassen Klassen der Lasteinwirkungsdauer Erläuterungen zur DIN 1045: Bemessungswert des Tragwiderstandes Grenzzustände der Tragfähigkeit Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit Altbausanierung Istanalyse Altbaubestand Wärme- und Feuchteschutz Schallschutz Brandschutz Statik Zusammenfassung (Problembenennung) Zielstellung Wärme- und Feuchteschutz Schallschutz Brandschutz Statik Haustechnik Lösungsansätze Wärmeschutz unter Beachtuna des Feuc tiutzes Dach ~ Wände Fenster Decken Decke gegen unbeheizte Dachgeschosse Kellerdecken Fußböden gegen Erdreich Haustüren Reduzierung von Wärmebrücken Schallschutz Dach Außenwände Wohnungstrennwände Fenster Decken Massivdecken Holzbalkendecken Treppen Türen Brandschutz Dach Wände Decken Treppen Rauchdichtheit Brandschutzkonzept Statik Dach Wände Decken Holzbalkendecken Kappendecken 147

4 4 Stahlbetongebäude aus 3-Schicht-Platten System 3-Schicht-Platte Istanalyse Wärme-und Feuchteschutz Schallschutz Brandschutz Statik Zusammenfassung Zielstellung Lösungsansätze Wärmeschutz unter Beachtung des Feuchteschutzes Dach Außenwände Fenster Decken Haustüren Schallschutz Dach Wände Decken Brandschutz Dach Wände Decken Treppen Rauchdichtheit Statik Dach Außenwände Decken Neuentwicklungen von Passivhauskomponenten Weiterentwicklung eines Passivhaus- bzw. Nullheizenergiehaus tauglichen Kastenfensters Passivhausgeeignete Fenster Weiterentwicklung des Kastenfensters von Naumann & Stahr Entwicklung einer Solarfassade Weiterentwicklung des Passivhauses zum Nullheizenergiehaus Projektbeispiel Analyse des Gebäudebestandes Bauzustandsbericht Haustechnische Ausstattung Problemstellung Darstellungen und Berechnungen zum Wärmeschutz des bestehenden Gebäudes Beschreibung und Berechnung bauphysikalischer Kennwerte der Hüllbauteile Dach Außenwände Fenster Kellerdecke Haustüren Berechnung des Jahresheizwärmebedarfs Berechnung nach EnEV Berechnung nach PHPP Einstufung des Wärmeschutzes nach Energiekennzahl für das bestehende Gebäude und für den Zustand nach der Sanierung Berechnung ausgewählter Wärmebrücken 231

5 Holzbalkenköpfe Trennwände Beschreibung und Berechnung der verbesserten Hüllbauteile mit Nachweis der Tauwasserfreiheit Dach Außenwände Außenwand Straße EG Außenwand Straße 1. OG Außenwand Straße 2. und 3. OG Außenwand Treppenhaus Erdgeschoss Außenwand Treppenhaus 1. bis 3. Obergeschoss Außenwand West Fenster Kellerdecke Haustüren Nachweis des erreichten Passivhausstandards Brandschutz Brandschutznachweis der Bauteile des Anbaues Außenwand Brandwand Dach Geschossdecken Zusammenfassung Brandschutznachweis der Bauteile des Bestandsgebäudes Außenwand Gebäudetrennwände Trennwände Dach Geschossdecken Treppe Zusammenfassung Weitere Anforderungen zum baurechtlichen Brandschutz Treppenraum Rettungswege Rauchmeldung /-ausbreitung Schallschutznachweise Nachweise der Bauteile des Anbaues Dach Decken Wände Fenster Zusammenfassung Nachweise der Bauteile des Bestandsgebäudes Dach Decken Wände Fenster Zusammenstellung Statische Nachweise Lastannahmen Vorwiegend ruhende Beanspruchungen (Eigen- und Nutzlasten) Eigenlasten Nutzlasten Vorwiegend nicht-ruhende Beanspruchungen Außergewöhnliche Einwirkungen Schneelast (DIN ) Eislast Windlasten (DIN ) Zulässige Schnittgrößen der Tragprofile 312

6 Allgemeines Geometrische Abmessungen Berechnungsformeln Rechnerisch zulässige Schnittreaktionen Biegemoment Querkraft Normalkraft Dachdecke Anbau Nachweis OSB-Platte Nachweis der Querlattung Nachweis der Dachträger Nachweis OSB-Platte zwischen Trägergurten Nachweis der Brandschutzplatte Nachweis der unteren Querlattung Geschossdecke Anbau Nachweis OSB-Platte Nachweis der Deckenträger Holzbalkendecke Bestandsgebäude Holzbalkendecke im Bestand Holzbalkendecke saniert Nachweis OSB-Platte Nachweis Deckenbalken Nachweis der unteren Schalung Kellerdecke Bestandsgebäude Kellerdecke im Bestand Kellerdecke saniert Bodenplatte Anbau Außenwände Anbau Außenwand Bereich Wintergarten Außenwände im Bereich des Treppenhauses Nachweis der Wandbekleidungen Nachweis der Querlattung Nachweis der Tragprofile Kellerwand Bundwände des Bestandsgebäudes Ökologische Bewertung der Baustoffe Haustechnikkonzept Heizwärmeversorgung Warmwasserversorgung Lüftung 397 Literaturverzeichnis 400 Softwareverzeichnis 408 Abbildungsverzeichnis 409 Tabellenverzeichnis 415 Abkürzungsverzeichnis 418