Vorgehängte hinterlüftete Fassade mit ALUCOBOND Bekleidung. Frank Ritter Senior Engineer Architektur 3A Composites GmbH

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2 Vorgehängte hinterlüftete Fassade mit ALUCOBOND Bekleidung Frank Ritter Senior Engineer Architektur 3A Composites GmbH

3 THEMENÜBERSICHT Aluminium-Verbundplatte Oberflächen: Bandlackierung, Anodisation und Stückbeschichtung Brandverhalten Bearbeitungsmöglichkeiten Fassadensysteme und Konstruktionen Konstruktive Lösungen und Ausführungsdetails 3

4 Aluminiumverbundplatte: ALUCOBOND Aufbau: mm Aluminium 1 - Kernmaterial Fluorocarbon (i.e. PVDF) Coating System Abmessungen: Dicken 3 / 4 (6 mm auf Anfrage) Breiten 1000, 1250 und 1500 mm (bis 1750 mm auf Anfrage) Längen mm Erfindung von BASF und Alusuisse Erste Fassaden ab 1969 Deutsche bauaufsichtliche Zulassung seit

5 Prinzip einer Verbundplatte ALUCOBOND, Dicke 4 mm ALUCOBOND 4mm Gewicht 7,6 kg/m² 5

6 Lange Lebensdauer von ALUCOBOND Einkaufscenter Leverkusen C&A 6

7 Oberflächenveredlung 7

8 Oberflächenbeschichtung für Fassaden Organische Beschichtungssysteme Spritzlackieren Pulverbeschichtung Bandbeschichtung Hauptbestandteile von organischen Beschichtungen Bindemittel Pigmente Lösemittel Additive Eloxal (elektrolytische Oxidation von Aluminium) Umwandlung der obersten Metallschicht in eine Oxidschicht Schichtdicke 5 25 µm 8

9 Eloxal-Beschichtung Mindestschichtdicke für den Außenbereich 20 µm damit wird sehr gute Beständigkeit erreicht Einschränkungen Farbtonunterschiede Eingeschränktes Farbspektrum Sehr hart, bricht bei nachträglichem Umformen Formatbeschränkung (Größe der Tauchbäder) Übereinstimmend zu E U R A S (European Academy for Standardisation), 9

10 Bandbeschichte Oberfläche Kontinuierliches Walzenauftragsverfahren Einbrennen bei ca. 260 C Standardmäßig Polymerlacksysteme (z.b. PVDF oder FEVE) Typische Lackschichtdicken µm 10

11 Eigenschaften der PVDF/FEVE-Lacksysteme Anti-Graffiti-Eigenschaften (bestätigt durch RAL-Gütegemeinschaft) Schmutzabweisend, Anschmutzungstest nach DIN EN (Rinnenablauftest) Nicht zum Bedrucken geeignet Hochwertigstes Lacksystem, üblichen Pulverbeschichtungen überlegen (Korrosionsbeständigkeit und UV-Stabilität) beste Oberflächenqualität, gleichmäßige und einheitliche Oberfläche 11

12 Farbtonhaltung nach 10 Jahren Florida-Auslagerung PVDF/FEVE Silikon-Polyester Vinyl Polyester (z.b. Pulverbeschichtung) Acryl (wasserlöslich) Acryl (lösemittelhaltig) Quelle: PPG Anm.: PVDF: Polyvinylydenfluorid (thermoplastische Variante) FEVE: Fluoro Ethylene-Alkyl Vinyl Ether (duroplastische Variante) 12

13 Glanzhaltung nach 10 Jahren Florida-Auslagerung PVDF/FEVE Silikon-Polyester Vinyl Polyester (z.b. Pulverbeschichtung) Acryl (wasserlöslich) Acryl (lösemittelhaltig) Quelle: PPG Anm.: PVDF: Polyvinylydenfluorid (thermoplastische Variante) FEVE: Fluoro Ethylene-Alkyl Vinyl Ether (duroplastische Variante) 13

14 Kreidung nach 10 Jahren Florida-Auslagerung PVDF/FEVE Silikon-Polyester Vinyl Polyester (z.b. Pulverbeschichtung) Acryl (wasserlöslich) Acryl (lösemittelhaltig) Quelle: PPG Anm.: PVDF: Polyvinylydenfluorid (thermoplastische Variante) FEVE: Fluoro Ethylene-Alkyl Vinyl Ether (duroplastische Variante) 14

15 ALUCOBOND Farbkarten Standard Spectra & Sparkling Anodized look Legno natural Urban Design Terra 15

16 Brandverhalten 16

17 Details der Klassifizierung nach EN Musterbauordnung 28, Außenwände: Oberflächen von Außenwänden sowie Außenwandbekleidungen müssen einschließlich der Dämmstoffe und Unterkonstruktionen schwerentflammbar sein; Unterkonstruktionen aus normalentflammbaren Baustoffen (z. B. Holz) sind zulässig, wenn eine Brandausbreitung auf und in diesen Bauteilen ausreichend lang begrenzt ist. Zulassungen: nur mineralische nichtbrennbare Dämmstoffe oder mineralische Untergründe und Brandriegel bei mehr als 2 Geschosse (s. Richtlinie des FVHF) Gebäudeklasse 4: M-HFHHolzR: hochfeuerhemmend Hochhausrichtlinie: alles nichtbrennbar 17

18 Details der Klassifizierung nach EN Klasse gemäß EN Bauaufsichtliche Benennung A1 Nichtbrennbar A1 Klasse DIN 4102 Produkt Klassifizierung A2 A2 ALUCOBOND A2 A2-s1,d0 B Schwerentflammbar B1 ALUCOBOND plus B-s1,d0 C D E Normalentflammbar B2 F Leichtbrennbar B3 zusätzlich betrachtet werden: Rauchentwicklung: s1 = keine/kaum - s2 = mittel - s3 = stark Brennendes Abtropfen/Abfallen: d0 = kein - d1 = gering - d2 = stark 18

19 ALUCOBOND Plattentypen Klasse B - s1,d0 EN Schwerentflammbar Klasse A2 - s1,d0 EN Nichtbrennbar 19

20 Komponenten der Vorgehängte, hinterlüfteten Fassade (VHF) Tragkonstruktion (Stein, Beton) 2 Wärmedämmung 3 Unterkonstruktion mit Wandhaltern 4 Luftspalt 5 ALUCOBOND (Außenhaut)

21 Vorgehängte, hinterlüftete Fassaden aus ALUCOBOND Nach DIN Teil 1 Aussenwandbekleidung hinterlüftet Örtliche Abstandsreduzierung durch Unterkonstruktion zulässig bis 5 mm Min. Wandabstand (Dämmung) zur Bekleidung 20 mm Durchgehende Hinterlüftung der Fassade vom Sockel bis zum Dach Be- und Entlüftungsöffnungen min. 50 cm² je Meter Wandlänge

22 Schlagregenschutz Feuchtetransport bei Schlagregenbeanspruchung durch Windbeanspruchung Belüftungsraum und Belüftungsstrom verhindern Feuchtigkeitsansammlung Keine Folien Mineralwolldämmung mit Vlieskaschierung

23 Einwirkung 23

24 ALUCOBOND im Außeneinsatz Einwirkungen auf ALUCOBOND im Außenbereich Wärmedehnung infolge von Sonneneinstrahlung Elemente zwängungsfrei befestigen Druck- und Sogbelastung infolge von Wind Elemente statisch berechnen 24

25 DIN EN Einwirkungen - Windlast Windlast muss ermittelt werden unter Berücksichtigung: Windlastzone 1-4 Geländekategorie 0 IV 0 I II III IV 25

26 DIN EN Ermittlung des Außendrucks aufgrund Gebäudeabmessung und Gebäudehöhe Staffelung in Höhe und verschiedene Bereiche in der Ansicht 26

27 ALUCOBOND Lasttabelle vierseitig gelagert Beispiel: Wk = 1 kn/m² und Plattenbreite B = 1000 mm Max L = 3650 mm Max l = 500 mm (Abstand zwischen Nieten) 27

28 Oberflächentemperaturen von Fassaden Oberflächentemperatur max. 75 C Temperatur [ C] Lufttemperatur SOMMER 0-10 Oberflächentemperatur WINTER -20 Lufttemperatur Tageszeit [h] 28

29 Beispielrechnung zur Temperaturausdehnung Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient α T = 2,4 mm/(m 100K) (wie bei Aluminiumvollblech) Beispiel zur Berechnung der Längenänderung: angenommene Einbautemperatur 20 C zu erwartende Plattenaufheizung max. 70 C Temperaturdifferenz t = 50 K Plattenlänge 3,0 m ergibt sich eine Ausdehnung 2,4 mm/(m 100K) 3,0 m 0,6 K = 3,6 mm Ausnahme: Aluminium-Unterkonstruktion in Platten Längsrichtung direkt auf dem ALUCOBOND montiert hier gilt Temperaturdifferenz t = 10 K 29

30 Wärmeausdehnung Muss berücksichtigt werden 30

31 Lochspiel zur Zwängungsfreien Befestigung Nietkopf Bohrloch-ø [mm] Lochspiel [mm] K11 7,0 2,0 K14 8,5 3,5 K16 9,5 4,5 Nietschaftdurchmesser 5 mm Überdeckung Bohrloch von 1,0 mm ist erforderlich ALUCOBOND 31

32 Nietvorsatzlehre zum zwängungsfreien Nieten Spezielles Plattenmundstück mit breiterem Rand 32

33 Bearbeitungsmöglichkeiten 33

34 Bearbeitungsmöglichkeiten Sägen Kleben Abkanten Klemmen Stanzen Nieten Biegen Scheren

35 Sägen Werkzeuge: Vertikale Plattensäge Stichsäge Kreissäge 35

36 Fräsnut 90 - für Abkantungen bis 90 ALUCOBOND 3 bis 6 mm gg gg 36

37 Bearbeitungsmöglichkeiten auf CNC-Bearbeitungszentren Sägen Schlitzfräsen Fräsen/Fräskanttechnik Bohren Konturfräsen CNC- Bearbeitungszentrum 37

38 Biegen Minimale Biegeradius ALUCOBOND Plus: r min = 10 x t ALUCOBOND A2: r min = 25 x t (t = Materialdicke) Für Serienproduktionen sollte ein Prototyp erstellt werden Um Oberflächenschäden zu vermeiden, sollten saubere Arbeitsbedingungen vorherrschen Drei- oder Vier-Walzen-Biegemaschine Biegepresse 38

39 Informationsangebot im Internet Im Internet herunterzuladen: Verarbeitungsbroschüre mit Tech. Hinweise Verarbeitung, Reinigung Im Extranet nach Anmeldung: Zulassungen Planungsdetails 39

40 Technicum bei 3A Composites Praktische Schulungen Verarbeitung von ALUCOBOND Montageschulungen 40

41 Konstruktive Lösungen und Ausführungsdetails 41

42 Standard Fassadenkonstruktionen Fassade Kassetten Eingehängte Kassetten in Bolzen Vertikalverlegung Kassetten SZ 20 Horizontalverlegung Geschraubte Kassetten Horizontal- / Vertikalverlegung Fassade Genietet 4-seitige Lagerung Vertikale Unterkonstruktion mit T-Profil Horizontal Unterkonstruktion mit T-Profil 2-seitige Lagerung Genietet auf Hut- / T-Profil Fassade Geschraubt auf Holz-Unterkonstruktion Fassade Geklebt Geklebt auf vertikale Tragprofile 42

43 Fassade, eingehängte Kassetten Einhangsystem vertikale Elementverlegung 43

44 Fassade, eingehängte Kassetten 44

45 Fassade, Kassetten SZ-20 Nut & Feder-System horizontale Elementverlegung 45

46 Fassade, Kassetten SZ-20 Beispiel: Vertikale Unterkonstruktion im Abstand von 2100 mm Windlast bis 0,8 kn/m² Elementhöhe bis 700 mm 46

47 Fassade, Kassetten SZ-20 Marc Cain, Bodelshausen Planung: Hank und Hirth 47

48 Fassadenausführung - genietet / geschraubt Elemente genietet oder geschraubt sichtbare Befestigung 48

49 Befestigungsmethode Genietet / Geschraubt Aluminium Blindniet 5.0 mm Kopf- 11, 14 oder 16 mm ALUCOBOND Fassadenschraube 4,8 x 30 K16 Edelstahl (zur Befestigung in Holzunterkonstruktion) Selbstbohrschrauben mit Zentrierhülse JT4-FR von EJOT 49