THESE 3: DETAIL Struktur & Material Holz FS.14 HSLU Samuel Pasula EINFÜHRUNG Als Struktur bezeichnet man das Fügen von einzelnen Teilen zu einem grossen Ganzen. Sprich jedes einzelne Element ist für die Entstehung der Struktur essenziell. Die Kleinigkeiten bestimmen deshalb die Wirkung der Fügung. Aus diesem Grund möchte ich mich mit dem Erscheinungsbild der einzelnen Teile befassen, die dann im System zusammen einheitlich eine Struktur ergeben. THESE 3 Es ist möglich durch konstruktiven Holzschutz die Tragkonstruktion des Holzbaus ohne eine schützende Hülle der Witterung auszusetzen. RECHERCHE Heutzutage sind unbehandelte Holzverschalungen gang und gäbe. Diese übernehmen jedoch die Funktion einer Schutzschicht, sie schützen die Tragkonstruktion. Was ist nun, wenn die Tragschicht gleichzeitig die Schutzschicht ist? Mit anderen Materialien wie Beton oder Mauerwerk ist das möglich, sie können die tragende Funktion übernehmen, aber gleichzeitig sichtbar belassen werden und so die äusserste Fassadenschicht bilden. Es gibt bereits Beispiele für funktionierende Holzkonstruktionen, bei denen die Tragschicht gleichzeitig die Aussenschicht ist. Zum einen der Fachwerkbau und zum anderen der Blockbau. FACHWERKBAU Der Fachwerkbau, oder in der Schweiz genannte Riegelbau, lässt die Tragkonstruktion von aussen sichtbar. Die Ständer und Rahmhölzer, sowie die Ausfachung sind die äusserste Schicht des Wandaufbaus. Diese sind jedoch oft mit feinen Eingriffen zum Schutz gegen die Witterung versehen. Wenn man genau hinsieht erkennt man an ihnen einige Merkmale des Holzschutzes. Fachwerkhaus Zeutern - Die Geschosse kragen nach oben immer ein wenig mehr aus und es gibt einen Dachvorsprung so wird die Fassade vor Regen geschützt - Es wird ein dauerhaftes Holz wie Stiel- oder Traubeneiche verwendet das Holz ist witterungsbeständig und kann Fäulnis widerstehen - Weder das Holz noch die Ausfachungen sind versiegelt oder angestrichen, und wenn, dann mit einem diffusionsoffenen Anstrich so kann Feuchte, die in die Wand gelangt auch wieder nach aussen abtransportiert werden und die Konstruktion austrocknen
BLOCKBAU Blockbau, Hasenhütte Bei den Blockbauten bilden die tragenden Holzbalken gleichzeitig auch die Fassade. Auch bei dieser Konstruktionsart werden Massnahmen zum Holzschutz getroffen. - es gibt einen grossen Dachüberstand so wird das Holz der Fassade vor Regen geschützt - die Gebäude stehen auf einem Fundament so wird der direkte Kontakt von Holz mit feuchter Erde vermieden - das Holz wird mit natürlichen, dampfdiffusionsoffenen Holzschutzmitteln gegen Schimmel- und Pilzbefall behandelt so z.b. Borsalz-Imprägnierung, diese dringt ins Holz ein und verschliesst nicht die Oberfläche; bei Anstrichen sollte man darauf achten, dass die Bestandteile nicht künstlich sind und sich mit dem Holz vertragen, sonst passiert dieses Abblättern, das Holz stösst die Farbe ab Es gibt also Beispiele dafür, dass tragende Bauteile aus Holz an der Fassade angewendet werden können. Bei meiner Recherche über den Blockbau habe ich festgestellt, dass empfohlen wird, die Oberfläche zu behandeln. Für diese Bauweise wird meist Nadelholz (Fichte oder Tanne) verwendet, da die Stämme länger und gerader als die von Laubholz sind. Nadelholz ist aber weniger resistent als Laubholz und wird deshalb behandelt. Beim Fachwerkbau wird Laubholz verwendet, das resistenter ist, deshalb kann es auch unbehandelt bleiben. KONSTRUKTIVER HOLZSCHUTZ Holzschutz kann und sollte auch durch die Wahl der Konstruktion und des Materials gewährleistet werden. Baulich-konstruktiver Holzschutz meint planerische und konstruktive Massnahmen, die verhindern sollen, dass Feuchte oder Schädlinge Schäden verursachen. Durch zu grosse Veränderungen des Feuchtigkeitsgehalts kann durch das Schwinden und Quellen die Konstruktion beeinträchtigt werden, durch einen dauerhaft zu hohen Feuchtigkeitsgehalt erhalten Pilze die Chance, das Holz zu befallen. Das möchte man vermeiden; dazu kann man folgende Massnahmen treffen: - anfallendes Wasser abführen, also waagrechte Flächen vermeiden, Tropfnasen ausbilden, Risse nicht nach oben legen so wird verhindert, dass Feuchtigkeit ins Holz eindringt - Vordach mit ausreichendem Überstand schützt die Fassade oder Tragkonstruktion vor Regen
- Verschalungen die in Kontakt mit Feuchte kommen hinterlüften durch die Luftzirkulation wird gewährleistet, dass die Konstruktion wieder austrocknen kann - geeignete Holzart wählen es gibt von sich aus dauerhaftere Holzarten, oder Kernholz - richtig getrocknetes, nicht zu feuchtes Holz verbauen - gefährdete Stellen wie Hirnholzflächen abdecken ein sogenanntes «Opferholz» schützt die schwache Stelle, und kann bei Bedarf leicht ausgewechselt werden - Kontakt mit Erdreich vermeiden, Stützen vom Boden abheben so gelangt keine aufsteigende Feuchtigkeit ins Holz Eine sinnvolle Massnahme ist, stark bewetterte Elemente leicht auswechselbar zu machen. In diesem Fall ist es eine Schwelle welche hervorgesetzt ist (und somit die darunterliegenden Elemente schützt) und leicht ausgewechselt werden kann. Beispiel für aufgeständerten, weitgehend feuchtegeschützen Stützfuss unter Verwendung eines Stahlrohres.
Hirnholzfläche mit Abdeckung Der baulich-konstruktive Holzschutz umfasst auch die Massnahmen, die das Eindringen von holzzerstörenden Insekten verhindern. Neben Insektenschutzgittern vor den Öffnungen hinter- bzw. belüfteter Konstruktion, dienen hierzu auch vollflächige Verkleidungen, deren Fugen insektenundurchlässig sind. Beispiele für waagrechte Schalungen A geeignete Profilbrettschalung (Regenwasser kann einwandfrei abgeleitet werden) B ungeeignet (Regenwasser kann in die Spundung eindringen) C waagrechte Stülpschalung, Wasser läuft wegen abgeschrägter Kante ab. D schlecht, da das Wasser zwischen die Bretter gelangen kann
Vorspringendes Holzteil mit Tropfnase Aussenwand-Sockel Anschluss A funktioniert gut, weil die waagerechte Fuge zwischen Wand und Sockel abgedeckt ist. B ist keine gute Lösung weil durch die Offenlegung der Fuge eine Feuchtezutritt möglich ist.
Links: baulicher Holzschutz für die Aussenwand durch Vordach und ausreichende Sockelhöhe. Ohne Vordach (rechts) starke Beanspruchung infolge Schlagregen sowie bei zu kleiner Sockelhöhe Spritzwassergefahr für den Wandfuss. PATINA Eine natürliche Eigenschaft von allen Holzarten ist, dass sie nach einer gewissen Zeit eine natürliche Patina bekommen (silber/grau Färbung). Die Zeitdauer von der natürlichen Holzfarbe bis zum grauen Holz ist davon abhängig, wie stark das Holz der Sonne und der Witterung ausgesetzt war. Für den Verlust der Farbe ist das Lignin verantwortlich. Dieses verleiht dem Holz die Druckfestigkeit und kommt je nach Holzart mehr oder weniger vor. Je heller das Holz, desto kleiner ist der Lignin Anteil. Durch die Ultra-Violett Strahlen der Sonne zersetzt sich das Lignin und löst sich aus der obersten Schicht des Holzes aus. Durch Regen und Wind wird diese Schicht abgetragen. Durch dieses Auswaschen der obersten Lignin Schicht verliert das Holz die Farbe und es entsteht die bekannte Patina. Weil nur die feine äusserste Schicht betroffen ist, hat dieser Verwitterungsprozess keinen Einfluss auf die Statik des Holzes und ist deshalb unbedenklich. FAZIT Es ist möglich, die Tragkonstruktion aussen ohne zusätzliche Verschalung oder Verkleidung anzubringen. Dazu müssen jedoch einige Punkte beachtet werden. Stehendes Wasser sollte auf jeden fall durch schräge Elemente verhindert werden. Um das Einziehen von Feuchtigkeit zu verhindern müssen Vorsprünge mit einer Tropfnase ausgeführt werden, oder nach hinten erhöht sein um den Wasserfluss zu verhindern. Eine weitere Schutzmassnahme ist ein überstehendes Dach oder ein sonstigen Vorsprung oberhalb des Holzelementes. Je nach Holzart muss jedoch überprüft werden ob die Oberfläche behandelt werden sollte. Ein natürlicher Anstrich oder eine natürliche Imprägnierung kann das Holz vor Feuchtigkeit schützen und lässt es trotzdem noch Atmen. Es ist wichtig, dass die Holzkonstruktion von selbst wieder trocknen kann. Der Witterung ausgesetztes Holz wird zwar ein graues Erscheinungsbild erhalten, so lange es jedoch von selbst wieder austrocknen kann gibt es keine bedenklichen Probleme.