NATURGEFAHREN IN WINTERTHUR

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1 NATURGEFAHREN IN WINTERTHUR Autoren: Andreas Bertet dipl. Architekt Hauptschätzer und Objektschutzberater GVZ & Claudio Hauser dipl. Bauingenieur ETH/SIA Objektschutzberater GVZ Winterthur, 6. September 2014 NATURGEFAHREN IN WINTERTHUR Sturm / Wind Hagel Schnee Überschwemmungen (Hochwasser / Oberflächenabfluss) Massenbewegungen (Erdrutsch, Murgang, Steinschlag, ) Erdbeben 2 1

2 INHALT 1 Einführung Hauser Sturm / Wind Gefährdung / Normen Hauser mögliche Schäden Objektschutzmassnahmen Hagel Gefährdung Bertet mögliche Schäden Objektschutzmassnahmen / Hagelregister Schnee Gefährdung / Normen Hauser mögliche Schäden Objektschutzmassnahmen 3 INHALT 2 Erdbeben Gefährdung / Normen Hauser mögliche Schäden Objektschutzmassnahmen Überschwemmungen Gefahrenkarte Bertet (Hochwasser / Oberflächenabfluss) mögliche Schäden Objektschutzmassnahmen Massenbewegungen Kurzinformation Hauser weiterführende Informationen Hauser Fragen / Diskussion Bertet / Hauser 4 2

3 EINFÜHRUNG EINFÜHRUNG GVZ Gebäudeversicherung Kanton Zürich Schadenverhinderung Schadenbegrenzung GVZ Schadenregulierung 6 3

4 EINFÜHRUNG Gesetzliche Aufgaben Versicherung der Gebäude im Kanton gegen Feuer-, Elementarund Erdbebenschäden zum Neuwert Einheitsprämie, Solidarversicherung (22 Rp. pro SFr ) Erfüllung der staatlichen Aufgaben im Brandschutz und im Feuerwehrwesen (Brandschutz, baulicher Brandschutz, Feuerwehr und Löschwasserversorgung) (10 Rp. pro SFr ) 7 EINFÜHRUNG (ÜBERSICHT KANTON / STADT WINTERTHUR, STAND 2013) Kanton ZH Stadt Winterthur Gebäudebestand Versicherungssumme 467 Mia. SFr. 30 Mia. SFr. Feuerschäden Jahr Jahre-Mittel Anzahl Schäden Schadensumme 34 Mio. SFr. 37 Mio. SFr. Elementarschäden Jahr Jahre-Mittel Anzahl Schäden Schadensumme 22 Mio. SFr. 16 Mio. SFr. 8 4

5 EINFÜHRUNG Schadenentwicklung Kanton Zürich Schaden in o/oo der Versicherungssumme Feuerschäden sinken Elementarschäden steigen 9 STURM / WIND 5

6 STURM / WIND GEFÄHRDUNG / NORMEN wesentliche Normen: Neubauten SIA 261 (2003) Einwirkungen auf Tragwerke Bestehende Bauten Schnee Wind Erdbeben SIA 269/1 (2011) Erhaltung von Tragwerken Einwirkungen SIA 261 (2003) Einwirkungen auf Tragwerke SIA 342 (2009) Sonnen- und Wetterschutzanlagen SIA 343 (2010) Türen und Tore SIA 331 (2008) Fenster und Fenstertüren SIA 269/1 (2011) Erhaltung von Tragwerken - Einwirkungen SIA 261 (2003) Einwirkungen auf Tragwerke SIA 269/1 (2011) Erhaltung von Tragwerken - Einwirkungen SIA 269/8 (Vernehmlass.) Erhaltung von Tragwerken Erdbeben 11 Bisher: Merkblatt 2018 STURM / WIND GEFÄHRDUNG / NORMEN Grundlage SIA 261 Windlasten sind als ortsfeste veränderliche Einwirkungen zu behandeln Böigkeiten und dynamische Effekte werden mit statischen Drücken modelliert Grösse der Windlast beeinflusst durch: Windklima (Meteorologische Grundlagen) Bodenrauhigkeit (Geländetypen) Form der Erdoberfläche Gebäudehöhe Anströmrichtung, Form des Bauwerks, Öffnungen (Fenster, Türen, ) dynamische Effekte Staudruck q p [kn/m 2 ] (1 kn/m kg/m 2 ) Die Rechenwerte gemäss Norm entsprechen einer mittleren Wiederkehrperiode von 50 Jahren. 12 6

7 STURM / WIND GEFÄHRDUNG / NORMEN SIA 261, Anhang E: Referenzwert des Staudrucks q p0 13 Spitzengeschwindigkeiten / Böen (aus Messreihen / numerischen Simulationen abgeleitet) STURM / WIND GEFÄHRDUNG / NORMEN Versicherter Schaden: Kollektivschadenbild am alleinstehenden Gebäude, wenn während 10 Minuten durchschnittlich mindestens 63 km/h oder Böenspitzen von mindestens 100 km/h 14 7

8 STURM / WIND GEFÄHRDUNG / NORMEN Winddrücke auf Baukörper 15 STURM / WIND MÖGLICHE SCHÄDEN Lagerhalle 16 8

9 STURM / WIND MÖGLICHE SCHÄDEN 17 STURM / WIND MÖGLICHE SCHÄDEN 18 9

10 STURM / WIND MÖGLICHE SCHÄDEN 19 STURM / WIND MÖGLICHE SCHÄDEN Sonnenstoren SIA 342, Sonnen- und Wetterschutzanlagen: Sonnenstoren/ Beschattungen: Windwiderstandsklassen 0 3, max. 48 km/h (nicht versichert!) Problem: Windwerte nach SIA 342 z.t. deutlich unter den Werten der SIA 261 Schaden: Kollektivschadenbild am alleinstehenden Gebäude, wenn während 10 Minuten durchschnittlich mind. 63 km/h oder Böenspitzen von mindestens 100 km/h 20 10

11 STURM / WIND MÖGLICHE SCHÄDEN Fazit Tragwerksversagen selten bereits Normen SIA 160 von 1956, 1970 und später 1989 beinhalten gute Lastannahmen, welche nahe an den heute gültigen Werten nach SIA 261 sind Schäden an Gebäudehülle sehr häufig Zunahme des Ausmasses der Sturmschäden (Zunahme sturmgefährdete Werte) verschiedene Normen für verschiedene Gebäudeelemente ungenügende oder falsche Befestigungsmittel Schnittstelle Tragwerk Gebäudehülle Ingenieure!! 21 STURM / WIND OBJEKTSCHUTZMASSNAHMEN Sorgfältige Dimensionierung (SIA 261) Nachweis bis zur letzten Schraube Ableitung der Windlasten über Gebäudehülle auf Tragwerk bis in das Fundament Gebäudestabilisierung Bauzustände beachten Befestigung Gebäudehülle! Problem: Ingenieurmandat hört oft bei Tragwerk auf Schnittstelle zu Gebäudehülle? Konzeption Wahl topographischer Standort 22 11

12 STURM / WIND OBJEKTSCHUTZMASSNAHMEN Wahl Gebäudehöhe (Umgebung beachten) Gebäudeausrichtung (Windrichtung) Wahl der Gebäudeform / Dachform (Verschalungen) 23 STURM / WIND OBJEKTSCHUTZMASSNAHMEN Unterhalt: Kontroll- und Unterhaltsarbeiten nicht vernachlässigen Storen einziehen bei Nichtgebrauch! Vorwarnung: Windwächtersysteme für Storen Achtung: Wirksamkeit fraglich, da kurze Vorwarnzeiten falsche Montage, falsche Einstellungen 24 12

13 HAGEL HAGEL GEFÄHRDUNG Hagelkarte (Wiederkehrperiode 50 Jahre) 3 cm 2 cm 2 cm 1 cm 2 cm 3 cm 4 cm 2 cm Wiederkehrperioden 26 13

14 HAGEL GEFÄHRDUNG heikel: ungebördelter Storen mit Seilführung Kunststoffplatten Fassade Doppelstegplatten Versicherungsvorbehalte: bei gewissen Materialen ist ein Hagelvorbehalt zu prüfen (Widerstandsfähigkeit zum Schadenzeitpunkt nachweisen) 27 Vertikalbeschattungen HAGEL MÖGLICHE SCHÄDEN Heutige Bauweise trägt Naturgefahren zu wenig Rechnung besonders bei Neubauten ist Verletzlichkeit hoch TITEL DER PRÄSENTATION 28 14

15 HAGEL MÖGLICHE SCHÄDEN 29 HAGEL OBJEKTSCHUTZMASSNAHMEN / HAGELREGISTER Hagelregister Einteilung der Baustoffe in Hagelwiderstandsklassen GVZ empfiehlt mindestens HW

16 HAGEL OBJEKTSCHUTZMASSNAHMEN / HAGELREGISTER Prüfgerät Labor bis HW7 Schnellprüfer für HW3 31 SCHNEE 16

17 SCHNEE GEFÄHRDUNG / NORMEN Grundlage SIA 261 Schneelasten sind als ortsfeste veränderliche Einwirkungen zu behandeln Grösse und Form der Schneelast beeinflusst durch: Klima Topographie Standort und Form des Bauwerks Windeinwirkung Beschaffenheit und Wärmeaustausch an Dachoberfläche Den örtlichen Verhältnissen und besonderen Ablagerungsbedingungen ist Rechnung zu tragen. Charakteristischer Wert der Schneelast q k [kn/m 2 ] (1 kn/m kg/m 2 ) Die Rechenwerte gemäss Norm entsprechen einer mittleren Wiederkehrperiode von 50 Jahren. 33 SCHNEE GEFÄHRDUNG / NORMEN Grundlage SIA 261 (Anhang D, Bezugshöhen für Schneelasten) Trägt dem regionalen Klima Rechnung! 34 17

18 SCHNEE MÖGLICHE SCHÄDEN Schneerutsch untenliegende Bauteile / Personen beachten! 35 SCHNEE OBJEKTSCHUTZMASSNAHMEN Sorgfältige Dimensionierung nach SIA 261 Gebäudestandort, Gebäudeausrichtung und Windexposition Ableitung der Schneelasten über Gebäudehülle auf Tragwerk bis in das Fundament Nachweis bis zur letzten Schraube Schutzvorrichtungen gegen Schneerutsch Schneefänger, Schneebalken und Schneestopper Herstellerangaben beachten generell ab Dachneigungen von 25 zu empfehlen Unterhalt 36 18

19 SCHNEE OBJEKTSCHUTZMASSNAHMEN Notmassnahmen Ermitteln der zulässigen Schneelast auf das Tragwerk durch Fachperson Messung oder Abschätzung der aktuellen örtlichen Schneelast Vergleich von Bemessungsschneelast mit aktueller Schneelast Abfrage weiterer Schneefallprognosen (zb. Meteoschweiz) ev. Dachschneeräumung / Eislastentfernung (Achtung: Man sollte die Grenzen kennen!) ev. Evakuieren 37 ERDBEBEN 19

20 ERDBEBEN GEFÄHRDUNG/NORMEN Europa Schweiz liegt in mittlerer Gefährdungszone Schweiz Zonenkarte, welche angibt, welche maximalen Bodenbeschleunigungen im Durchschnitt einmal in 500 Jahren erreicht oder überschritten werden in SIA-Norm integriert (Zonen 1 bis 3) 39 Magnitude Intensitäts-Skala Auswirkungen an Erdober- Fläche nicht zu verwechseln mit Magnitude (freigesetzte Energie, Richterskala) Kanton Zürich in Zone 1 Beschleunigungen 0.6 m/s2 Intensität VI bis VII Visp 1855 Basel 1356 ACHTUNG: VERGLEICH NICHT DIREKT ANWENDBAR! 40 20

21 ERDBEBEN GEFÄHRDUNG / NORMEN Faktoren: Seismische Gefährdung Untergrund (Baugrundklassen A bis F) betroffene Werte Verletzbarkeit Gebäude 41 ERDBEBEN GEFÄHRDUNG / NORMEN Erdbeben in SIA Normen seit 1970 verankert, seit 1989 besser präzisiert, mit neuer Normgeneration 2003 restriktiver behandelt SIA Norm 261 (Einwirkungen) SIA-Norm 269/1 resp. SIA-Norm 269/9 (Überprüfung bestehender Bauten) Vernehmlassung (bisher Merkblatt 2018) 42 21

22 ERDBEBEN MÖGLICHE SCHÄDEN 43 ERDBEBEN OBJEKTSCHUTZMASSNAHMEN einige Grundsätze: Zusammenarbeit zw. Architekt und Bauingenieur (Entwurfsphase) Normen einhalten weiche Erdgeschosse vermeiden 44 22

23 ERDBEBEN OBJEKTSCHUTZMASSNAHMEN unsymmetrische Aussteifungen vermeiden zwei schlanke Stahlbetontragwände pro Hauptrichtung Kompakte Grundrisse anstreben, komplizierte Grundrisse vermeiden nichttragende / sekundäre Elemente beachten 45 ÜBERSCHWEMMUNGEN (HOCHWASSER / OBERFLÄCHENABFLUSS) 23

24 ÜBERSCHWEMMUNGEN GEFAHRENKARTEN GIS-Browser Kanton Zürich ( Thema Wasser Layer Naturgefahrenkartierung 47 ÜBERSCHWEMMUNGEN GEFAHRENKARTEN synoptische Gefahrenkarte überlagerte Darstellung aller Gefahren, Wasser und Massenbewegung Jährlichkeiten HQ30 / HQ100 / HQ300 / EHQ Intensitätskarten schwach: <50cm, mittel: cm, stark: >200cm 200cm HQ30 HQ100 HQ300 EHQ Wassertiefenkarten 50cm bis 25cm, 25-50cm, 50-75cm, 48 24

25 ÜBERSCHWEMMUNGEN GEFAHRENKARTEN Eintretenswahrscheinlichkeiten pro Lebensdauer 40% 17% 49 ÜBERSCHWEMMUNGEN GEFAHRENKARTEN Achtung: Gefährdung Risiko! Risiko = Eintretenswahrscheinlichkeit x Schadenausmass Beispiel Stadt Winterthur Gefährdung Risiko 50 25

26 ÜBERSCHWEMMUNGEN GEFAHRENKARTEN Stand der Kartierung Ziel: Abschluss der Kartierung bis ca gegenüber Bundesvorgaben im Verzug 51 ÜBERSCHWEMMUNGEN OBJEKTSCHUTZMASSNAHMEN Nasse Vorsorge: Überschwemmung wird bewusst zugelassen. Der Schaden wird gering gering gehalten durch Verwendung wasserunempfindlicher Materialien und angepasster Gebäudenutzung Abdichtung: Das Gebäude wird wasserdicht als weisse oder schwarze Wanne ausgebildet. Schäden entstehen lediglich durch Verschmutzung der Gebäudehülle. Abschirmung: Das Wasser wird mittels Barrieren oder durch Höherlegung des Gebäudes ferngehalten

27 ÜBERSCHWEMMUNGEN OBJEKTSCHUTZMASSNAHMEN Beispiele mobiler Hochwasserschutz Achtung: Vorwarnzeiten! 53 ÜBERSCHWEMMUNGEN OBJEKTSCHUTZMASSNAHMEN Beispiele Bauliche, permanente Massnahmen sind zu bevorzugen (Geländeüberhöhungen, Ablenkmauern, Lichtschachterhöhungen, ) 54 27

28 MASSENBEWEGUNGEN KURZINFORMATION Erdrutsch, Murgang ( Drecklawine ), Steinschlag, Felssturz gefährdete Gebiete in Gefahrenkarten kartiert Eigenverantwortung Bauherrschaft, (analog schlechter Baugrund) Zuzug Spezialist empfohlen (Geologe, Geotechniker) Zuständigkeit Gemeinde 55 WEITERFÜHRENDE INFORMATIONEN 28

29 Auf finden Sie die elektronische Version der Checkliste, verlinkt mit den erwähnten Zusatzinformationen. November WEITERFÜHRENDE INFORMATIONEN Checkliste für die Planung und Umsetzung von Schutzmassnahmen Wer beim Planen, Bauen und Renovieren den Schutz vor möglichen Naturgefahren berücksichtigt, kann viel Ärger, Schäden und Kosten sparen und investiert in den langfristigen Werterhalt seiner Liegenschaft. Der Aufwand für guten Schutz ist oft gering, wenn er von Anfang an mitgeplant wird. Die nachfolgende Checkliste zei gt Bauherren, welche Punkte sie mit ihrem Planer respektive Architekten klären sollten. Inhalt Schritt 1: Was kann passieren? S. 2 Schritt 2: Welche Schutzmassnahmen sollen umgesetzt werden? S. 3 Bauteilkatalog: Wo es sich lohnt, genau hinzuschauen S. 5 Flyer > aufs Thema hinweisen, erste Tipps Checkliste > Umsetzung mit Fachperson anpacken Website > Infos, Anleitungen 57 WEITERFÜHRENDE INFORMATIONEN (Stiftung für Baudynamik und Erbebeningenieurwesen) 58 29

30 FRAGEN? DISKUSSION Besten Dank 30