Es ist seit langem bekannt, dass Wärmebrücken in der Gebäudehülle zu Wärmeverlusten und Schimmelbildung führen können, was wiederum eine schlechte Energieeffizienz, Kondenswasserbildung im Innenbereich sowie unansehnlichen und gesundheitsschädlichen Schimmelbefall zur Folge hat. Daher galt es schon immer als bewährte Praxis, das Entstehen von Wärmebrücken durch eine sorgfältige Detailplanung so weit wie möglich zu vermeiden.
Moderne Dämmstandards und Baunormen haben diese Probleme an Wänden und Fensteröffnungen erfolgreich beseitigt. Eine unbeabsichtigte Folge der immer strengeren Vorschriften ist jedoch die Sterilisierung von Gebäudefassaden und eine Einschränkung der Gestaltungsmöglichkeiten bei Wandkonstruktionen.
Warum also gehört tragende thermische Trennungen nicht zur Standardausstattung Ihres Problemlösungsinstrumentariums?
Chris Lister, Kommerziell bei Farrat und assoziiertes Mitglied des RIBA, erläutert, wie sich ändernde gesetzliche Vorschriften und das Streben nach nachhaltiger Gestaltung die Verantwortung für die Auswahl leistungsstarker Baumaterialien – in diesem Fall thermische Trennstreifen – mehr denn je zuvor auf die Planer verlagern. Und wie eine geschickte Materialauswahl bei thermischen Trennstreifen in der Detailplanung tatsächlich neue Möglichkeiten eröffnen kann, insbesondere bei markanten Konstruktionen und funktionsrelevanten äußeren Bauteilen.
Eingeschränkter Designausdruck
Die Berechnungen im Gleichgewicht zwischen Energieeffizienz und der Gestaltung von Strukturen vom Innen- zum Außenraum lassen sich mithilfe der Finite-Elemente-Methode immer detaillierter untersuchen; dies gilt mittlerweile auch für das detaillierte Verständnis der damit verbundenen bauphysikalischen Zusammenhänge.
Die thermische Auslegung von baulichen Verbindungen zu und durch Gebäudehüllen, wie beispielsweise Balkone, erfordert ein komplexes Verständnis der vielfältigen Übertragungswege durch die Konstruktion und kann nur durch die Anwendung einer 3D-Analyse auf die jeweilige Verbindung wirklich berechnet werden.
Da immer mehr Bauplaner und Ingenieure, unterstützt von spezialisierten Modellierern, diese Analysen durchführen und verstehen, wie die neuen, fortschrittlichen tragende thermische Trennung zur Lösung von Detailproblemen eingesetzt werden können, eröffnen sich wieder neue Möglichkeiten für markante Strukturen und den Einsatz bedeutender äußerer Bauteile.
Typische Details, die die Planer häufig dazu veranlassen, die Planungsabsicht zu ändern
Als Anbieter von Gebäudelösungen wird Farrat in der Regel von Planern angesprochen, die fundierte und zuverlässige technische Anleitung bei der Detailplanung von Balkonen, Vordächern und Außenelementen bei Hochhausprojekten (ab 18 m) in Stadtzentren, an den Übergängen zwischen Mauerwerk und tragenden Stahlkonstruktionen sowie bei Verbindungen zwischen Stahlbeton- und Stahlelementen, deren thermische Analyse für Laien oft schwierig ist.
Diese typischen Details stellen Planer oft vor Herausforderungen, wenn das Gebäude über seinen gesamten Lebenszyklus hinweg Nachhaltigkeitszertifikate wie BREEAM „Outstanding“ oder LEED anstrebt, da jede Stelle, an der eine Verbindung zur Hauptkonstruktion besteht, das Potenzial birgt, eine Wärmebrücke zu bilden und die Energieeffizienz zu beeinträchtigen.
Das Erkennen, wo und in welchem Umfang Wärmebrücken die Konstruktionsdetails beeinflussen, bietet dem Planer die Möglichkeit, den Gebäudeentwurf entweder zu verfeinern oder zu vereinfachen – meist ist Letzteres der Fall. Die Integration einer tragende thermische Trennung die Verbindung löst jedoch häufig Detailprobleme und macht es überflüssig, die Gestaltungsabsicht einzuschränken.
Beispielsweise können Übergänge zwischen Mauerwerk und tragendem Stahl eine lineare Wärmebrücke bilden, die die Gebäudeperformance beeinträchtigt, und dasselbe gilt für ungedämmte tragende Fundamente (wie Verbindungen zwischen tragenden Säulen und Exoskelettkonstruktionen).
In diesen Szenarien ist die Wahl eines thermischen Trennmaterials mit hoherstrukturelle Integrität, geringe Wärmeleitfähigkeit, trägt die volle Säulenlast und dämmt gleichzeitig die Stahlkonstruktion.
Der Einsatz von tragende thermische Trennungen nicht auf große Stahl- und Betonkonstruktionen, die durch die Gebäudehülle ragen. Die meisten werden in feineren baulichen Details verwendet, wie beispielsweise Stützen für Fassadensysteme oder anderen nicht sichtbaren Elementen wie Säulenfundamenten in Kühlhäusern, Unterkonstruktionen für Rechenzentren und Dachaufstellungen.
Bei großflächigen Regenschutzverkleidungen und Fassadensystemen können diese Details eine erhebliche thermische Belastung auf die Hauptkonstruktion ausüben, wenn sie nicht berücksichtigt werden. A hochwertige tragende thermische Trennung schützt die inneren Gebäudestrukturen vor übermäßiger Erwärmung und Abkühlung, beseitigt das Risiko von innerer Kondensation und gewährleistet die Tragfähigkeit der Verbindungen.
Unabhängig vom Anwendungsbereich ist es für Planer und Bauherren wichtig zu verstehen, dass die thermische Leistung von äußeren Bauteilen niemals ein Hindernis für die gestalterische Freiheit darstellen sollte.
Beispiel eines Farrat Tragende Thermische Trennungen 3D TEKLA-Objekts, das in ein Detail eingefügt wird.
Detail einer Stahl-Beton-Verbindung, in die eine Farrat TBK tragende thermische Trennung integriert ist.
Detail des Anschlusses von Masconry an die Verkleidung mit einem Farrat TBF tragende thermische Trennung.
Darüber hinaus können Designer von der Planung, Ausarbeitung und dem Einsatz tragende thermische Trennungenauf diese Weise die thermische Leistung von Gebäuden zu verbessern, ohne dabei vor der Gestaltung ausdrucksstarker Außenelemente zurückzuschrecken.
