Trittschalldämmung von Holzbalkendecken

Ausgabe Juli 2004
Infobrief
Der
Trittschalldämmung von Holzbalkendecken
Die Sanierung von Holzbalken–
decken
ist
eine
typische
Renovierungs-Aufgabe für den
Verarbeiter. Diese sind hinsichtlich ihres Trittschallpegels in der
Regel unzureichend und vermindern die Wohnqualität für
die Bewohner. Ohnehin herrscht
häufig die Meinung vor, dass mit
Holzbalkendecken - besonders
nachträglich - kein guter Tritt–
schallschutz erzielt werden
kann. Tatsächlich sind
Holzbalkendecken gerade in dieser Hinsicht aber
weitaus besser als ihr Ruf!
Im Gegensatz zu massiven Bauweisen, denen „automatisch“ ein guter
Schallschutz zugesprochen wird
(und das nicht immer zu Recht!),
müssen Leichtbauweisen wie der
Holzbau mit Vorurteilen bezüglich ihrer angeblich mangelhaften
Schallschutzqualitäten kämpfen.
Das liegt hauptsächlich daran,
dass Leichtbauweisen, eher im
Bereich tiefer Frequenzen schalltechnisch schwach sind. Massive
Bauteile hingegen haben ihre
schalltechnischen Schwächen im
hochfrequenten Bereich. Diese
werden aber vom menschlichen Gehör als weniger störend empfunden
werden bzw. kommen diese in
den üblichen Alltagsgeräuschen
seltener vor. Auch der berühmte
„Klopftest“, den manche Laien als
Maß für eine gute oder schlechte
Schalldämmung heranziehen, hat
zu den Vorurteilen beigetragen.
Fakt ist: In der Praxis lassen sich
mit Leichtbauweisen SchalldämmMaße erzielen, die weit über denen
der Massivbauweise liegen. Gerade
bei Holzbalkendecken kann der
Problematik der tiefen Frequenzen
wirkungsvoll entgegen getreten werden, wenn die geeigneten
Maßnahmen getroffen werden.
Gern werden hierzu Konstruktionen
gewählt, die auch bei massiven
Decken den Trittschall verringern Durch das Aufbringen eines
schwimmenden
Zementestrichs
der direkt auf die Holzbalkendecke
aufgebracht wird, lässt sich eine
Verbesserung des Trittschallpegels
(s. „Fach-Lexikon“) um bis zu
15 dB erreichen, vorausgesetzt,
die Trittschalldämmung hat eine
dynamische Steifigkeit s’ von
20 MN/m³ oder weniger. Trotzdem
ist der herkömmliche schwimmende Zementestrich auf einer
Holzbalkendecke nur halb so wirksam wie auf einer Massivdecke,
da dieser vor allem die hohen
Frequenzen verbessert. Auch das
zusätzliche Gewicht des Estrichs,
das nach dem Prinzip „viel Masse
gleich viel Schallschutz“ für eine
Verbesserung der Schalldämmung
sorgen soll, ist hier aufgrund
der Entkopplung durch die
Trittschalldämm-Matte nicht voll
wirksam. Entgegentreten kann man
diesem Problem, indem man die
Holzbalkendecke dort verbessert,
wo es am Effektivsten ist: direkt auf
der oberen Beplankungslage.
Betrachten wir folgendes typisches Renovierungsbeispiel: Ein
Objekt wird entkernt und im Zuge
der Renovierungsmaßnahme soll
auch die alte Holzbalkendecke
saniert werden. Die Tragwirkung
ist ausreichend und die alten
Holzbalken können weiter verwendet werden. Im Erdgeschoss und im
Obergeschoss werden Wohnungen
geplant. Der Bauherr fordert, dass
die Geschossdecke einen entsprechenden Schallschutz aufweisen
muss. Dieses fordert im Übrigen
auch die DIN 4109 (Schallschutz
im Hochbau), die für diesen Bereich
einen Trittschallpegel von maximal
53 dB fordert. Um nicht zusätzliche Baufeuchte einzubringen, soll
ein Trockenestrich eingebaut werden, der aber schalltechnisch nicht
so wirksam wie ein Zementestrich
ist. Wie kann dieser Trittschallpegel
mit der inzwischen vollständig freigelegten Holzbalkendecke erreicht
werden? Dazu sollen verschiedene
Ko n s t r u k t i o n s m ö g l i c h k e i t e n
betrachtet werden.
Die Deckenbalken werden (gem.
statischer Berechnung) oberseitig
Aus dem Inhalt
Teil 2: Erkennen und
bekämpfen von
Holzschädlingen
Seite 3
Fachlexikon
Seite 2
Gemeinsam stark –
Statik praktisch (II)
Seite 4
mit OSB-Platten beplankt. In die
Gefachen wird eine Hohlraum–
dämpfung aus 100 mm dicker
Mineralwolle eingelegt.
Nun wird ein sehr wichtiger Schritt
in Richtung „guter Trittschallschutz“
getan: die Montage einer geeigneten Unterdecke. Optimal ist hierfür der Einsatz einer Federschiene,
auf der dann der Plattenwerkstoff
montiert wird. Herkömmliche
Gipskartonbauplatten auf Lat–
tung erfüllen die gewünschte
Entkopplung von Unterdecke zur
Tragkonstruktion meist nicht aus-
Bild 1
Bild 2
Feldstr. 64 · 47623 Kevelaer
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Der
Infobrief
Trittschalldämmung
von Holzbalkendecken
reichend. Bei der Befestigung der
Federschiene ist auf ein wenig
Spiel der Schraube zu achten. Die
Schraube sollte nach der Montage
der Federschiene wieder um ca.
1 mm zurückgedreht werden. Im
Vergleich zur herkömmlichen
Lattung beträgt der Unterschied hinsichtlich der Trittschallverbesserung
bereits ca. 10 dB!
Mit oberseitiger OSB-Beplankung
und unterseitiger Plattenlage
auf der Federschiene beträgt der
Trittschallpegel der Rohdecke nun
ca. 64 dB.
Jetzt muss die Rohdecke selbst
verbessert werden. Dies geschieht
am besten mit einer Beschwerung.
Dabei gibt es zwei Möglichkeiten:
Mit Platten aus Betonsteinen o. ä.
oder einer Schüttung, die gleichzeitig Unebenheiten ausgleicht. Die
Wirkung von Plattenbeschwerungen
ist auf sichtbaren Holzbalkendecken
besser als auf geschlossenen
Decken. Wenn möglich, ist aber
Maßnahme
eine Schüttung vorzuziehen, da
diese nicht nur kostengünstiger
ist, sondern außerdem eine bessere Wirkung zur Verringerung des
Trittschallpegels erzielt. Das liegt
an der geringen Biegesteifigkeit
und der besseren Dämpfung der
Schüttung. Für die geschlossenen
Decke unseres Beispiels wird eine
Schüttung mit einem Gewicht von
40 kg/m³ gewählt. Die zusätzliche
Verbesserung beträgt ebenfalls ca.
10 dB.
Der Trockenestrich, der auf einer
relativ steifen Trittschalldämmmatte aufliegt, bringt eine weitere
Verbesserung von 8 dB. Insgesamt
beträgt der Trittschallpegel der
Decke nun Ln,w = 46 dB. Da am
Bau mit einer Flankenübertragung
gerechnet werden muss, wird für
diesen Trittschallpegel von 46 dB
ein Korrekturwert (s. „Fachbegriffe“)
in Höhe von 5 dB ermittelt.
Der Trittschallpegel der Gesamtdecke beträgt also am Ende 51 dB
FachLexikon
(Bild 1) und ist damit sogar besser, als die DIN vorschreibt. (Im
Vergleich hierzu Bild 2: Ohne
Schüttung ca. 60 dB).
Eine weitere Verbesserung würde
der Einbau eines Gussasphalts bringen. Damit wäre ein Trittschallpegel
von 46 dB möglich.
Wichtig für das Erreichen dieser
Werte ist, dass keine Schallbrücken
entstehen. Das heißt: Einbau von
Randdämmstreifen, das Vorsehen
von Trennfugen und das fugenlose
Verlegen der Trittschalldämmung.
Auch sind Heizungsrohre unter
dem Estrich schallbrückenfrei zu
verlegen.
Man sieht also, dass der Trittschallschutz bei Holzbalkendecken
hervorragend ist, wenn die konstruktiven Möglichkeiten genutzt
werden. ie folgende Tabelle gibt
einen Überblick über die geeigneten und am Markt verfügbaren
Möglichkeiten:
Eigenschaft
Wirksamkeit
Lattung mit Plattenwerkstoff
kostengünstig
Mäßig wirksam (bis zu 15 dB)
Federschiene mit Plattenwerkstoff
aufwändiger
Hoch wirksam (bis zu 25 dB)
Kostengünstig in der Renovierung,
wenn die alte Bekleidung entfernt
wurde
Notwendig
Unterdecke
Rohdecke
Hohlraumdämpfung aus
Mineralwolle (d = 100 mm)
Deckenbeschwerung
Platten (z.B. Betonsteine)
Aufwändig, da sie aufgeklebt
oder im Sandbett verlegt werden
müssen
Schüttung
Wirksam bei sichtbaren und
Verhältnismäßig kostengünsgeschlossenen Balkenlagen
tig, gleichen Unebenheiten aus,
„Wandern“ muss verhindert werden (ca. 10 bis 16 dB, je nach Gewicht)
Wirksamer bei sichtbaren
Balkenlagen (ca. 15 bis 20 dB,
je nach Gewicht)
Bei geschlossenen Balkenlagen
weniger wirksam (ca. 10 dB)
Estrichaufbau
Trockenestrich
mit Trittschalldämmung
Keine zusätzliche Baufeuchte,
geringe Aufbauhöhe, geringes
Gewicht,
Bedingt wirksam (ca. 8 bis 12 dB)
Gussasphalt
mit Trittschalldämmung
Keine zusätzliche Baufeuchte,
mäßige Aufbauhöhe, aufwändig
Bedingt wirksam (ca. 12 bis 15 dB)
Zementestrich
mit Trittschalldämmung
Hohe Feuchtebelastung!
Kostengünstig, hohe Aufbauhöhe,
langes Austrocknen
Sehr wirksam (ca. 15 bis 20 dB)
Trittschallpegel:
Man unterscheidet Körper-,
Luft- und Trittschall (Fachlexikon
Ausg. Jan./Feb.2004) Körperschall
entsteht z.B. wenn durch
Klopfen an Wänden oder das
Begehen der Decke eine direkte
Anregung des Bauteils erfolgt.
Der Trittschall ist eine Form des
Körperschalls. Beim Luftschall
bedeutet ein hoher dB-Wert
einen guten Schallschutz. Die
Trittschalleigenschaften
einer Konstruktion werden
durch den Trittschallpegel
ausgedrückt. Für den
Trittschallpegel gilt: je kleiner
der dB-Wert umso besser der
(Tritt-) Schallschutz.
Korrekturwert:
Zum Berechnen des Trittschall–
pegels dient das Verfahren
nach Karl Gösele. Teil dieses
Verfahrens ist die Ermittlung
eines Korrekturfaktors, der die
Schallübertragung durch flankierende Bauteile berücksichtigt
(Fachlexikon Ausg. März 2003).
Substratmycel:
Die Hyphen wachsen im Innern
des Substrates (Holzes).
Es besteht zumeist aus
dünnwandigen Hyphen
und sorgt durch Abbau
des befallenen Holzes für die
Ernährung des Pilzes.
Oberflächenmycel:
In Abhängigkeit von der Pilzart
wird auf der Oberfläche des
Holzes ein Mycel ausgebildet, das gegenüber dem
Substratmycel aus breiten
Hyphen besteht.
Luftmycel:
Liegt das Oberflächenmycel der
Holzoberfläche nicht an, sondern
strahlt es nach allen Seiten aus,
so spricht man von Luftmycel.
Stränge oder Strangmycel:
Es entsteht nachträglich aus Umund Neubildung von Hyphen aus
altem Oberflächenmycel.
Der
Infobrief
Erkennen und Bekämpfen von Holzschädlingen
Teil 2: Pflanzliche Holzschädlinge
Bild 1
Im ersten Teil der dieser Serie ging
es um tierischen Holzschädling.
Allerdings
verursachen
diese
„nur“ ca. 29% der Schäden, während ca. 71 % durch pflanzliche
Holzschädlinge (im Volksmund
„Pilze“) verursacht werden.
Bei den pflanzlichen Holzschädlin–
gen sind dies in erster Linie die
holzzerstörenden Pilze: Die wichtigsten sind der Hausschwamm,
der Kellerschwamm, verschiedene
Moderfäulepilze und die Poren–
hausschwämme. Diese Pilze sind in
der Lage das Holz soweit zu zerstören, dass die Tragfähigkeit
der Gebäudekonstruktion
beeinträchtigt werden kann.
Die in der Presse häufig zitierten
Schimmelpilze (HolzLand-Infobrief
Ausgabe Juli/August 2003) verursachen zwar die verschiedensten
Holzverfärbungen und produzieren
eine Vielzahl von Sporen, die teilweise auch gesundheitsschädlich
sein können, wachsen aber nur an
der Holzoberfläche und sind selbst
keine Gefahr für die Festigkeit
des Holzes. Schimmelpilze sind
aber stets ein Indikator für hohe
Feuchtigkeit und aus diesem Grund
besteht trotzdem eine Gefährdung
für das verbaute Holz, weil das
Klima in diesem Fall auch für holzzerstörende Pilze ideal ist.
Aufbau, Entwicklung und
Verbreitung der Pilze
Die Pilze entwickeln sich aus
Sporen, die auf einen geeigneten
Nährboden (Substrat) und unter
günstigen
Umweltbedingungen
keimen. Pilze bestehen aus einem
Geflecht sehr feiner band- bzw.
röhrenförmiger Zellfäden, die als
Hyphen bezeichnet werden und
mit dem bloßen Auge nicht sichtbar
sind. Dieses sich ständig verzweigende, teilweise auch miteinander
verschmelzende dichte Pilzgeflecht
nennt man Mycel. Seine Aufgabe ist
es, dem Pilz die Nährstoffe zugängig
zu machen. Das Mycel ist somit als
der eigentliche Holzschädling anzusehen. Die Hyphen durchziehen
das Nährsubstrat Holz, lösen durch
das Ausscheiden von Enzymen die
Holzsubstanz auf und verwenden
diese dann zur Ernährung. Einige
Pilzarten erzeugen auch auf der
Holzoberfläche ein Mycel.
Der echte Hausschwamm erzeugt
in Feuchträumen ein weißes, watteartiges Luftmycel und zusätzlich
bis zu bleistiftstarke Stränge
(Strangmycel) mit deren Hilfe sich
dieser Pilz rasch und über große
Entfernungen ausbreiten kann.
Dabei überbrückt er auch nährstofffreie Zonen wie z.B. Mauerwerk, das
nicht nur meterweit überwachsen
sondern auch direkt durchwachsen
werden kann (Bild 2).
Ab einer bestimmten Größe bildet sich aus stark verdichteten
Hyphengeflechten der Fruchtkörper
(Bild 1). Im Inneren oder auf der
Oberfläche der Fruchtkörper werden die Sporen erzeugt, die erneut
auskeimen und über die sich
die Pilze fortpflanzen. Der echte
Hausschwamm produziert z.B. aus
einer 1 m² großen Fruchtschicht
in 24 Stunden 86,4 Milliarden
Sporen. Häufig entstehen ganze
Sporenwolken die z. B. Kellerräume
vollständig mit dem rostbraunen
Sporenpulver verfärben können. Die
Fruchtkörper sind für jede Pilzart
charakteristisch in Form, Farbe und
Größe. Sie stellen aber nur einen
Teil der Pilzpflanze dar, vergleichbar
mit der Frucht einer Blütenpflanze.
Mit ihrer Entfernung ist also keineswegs der im holzinnern lebende Pilz
beseitigt, der sich auch weiterhin
ausbreiten und neue Fruchtkörper
und Sporen bilden kann. Die
Temperaturen von etwa 50 – 75 °C
zu rechnen, Schädigungen durch
Kälte werden erst bei Temperaturen
von – 40°C erreicht. Da Pilze keine
Grünpflanzen sind und folglich
auch keine Photosynthese betreiben, ist für sie das Vorhandensein
von Licht nur von geringerer
Bedeutung. Pilze benötigen zur
Entwicklung zwar Sauerstoff, weit
wichtiger ist aber der pH-Wert des
Substrates. Ideal ist pH 5-6 (Holz
hat einen pH-Wert von 5). Pilze
sind durch Ausscheiden von Säuren
dazu in der Lage den idealen pHWert selbst einzustellen.
Bild 2
Ausbildung von Fruchtkörpern
signalisiert aber immer einen
fortgeschrittenen Befall mit zu
erwartenden starken Zerstörungen
in Holzinnern.
Lebensbedingungen
Das Wachstum der Holzpilze
ist abhängig von einem geeigneten Nährsubstrat und von
bestimmten Feuchtigkeits- und
Temperaturverhältnissen.
Auch
andere cellulose- und eiweißhaltigen
Substanzen,
wie
Papier, Pappe oder bestimmte
Textilien können als Nährboden
für Pilze dienen. Wichtigstes
Kriterium für die Pilzentwicklung
ist die Holzfeuchtigkeit. Der
Temperaturbereich innerhalb dessen ein Pilzwachstum möglich ist
beträgt +3°C bis +38°C. Außerhalb
dieser Temperaturgrenzen verfällt der Pilz in eine Kälte- bzw.
Hitzestarre. Mit dem Absterben
des Mycels ist erst bei dauerhaften
Bekämpfung
Die exakte Klassifizierung einer
Pilzart ist nicht einfach und genau
wie die Beseitigung von holzschädlichen Pilzen Sache des Fachmannes.
Am Wichtigsten ist es natürlich, die
Ursachen für die Feuchte abzustellen und eine rasche Trocknung zu
erreichen. Die Experten entfernen
die Pilze i. d. R. mind. 1 m über die
befallene Stelle hinaus. Infizierte
Baustoffe müssen sorgfältig entsorgt werden, denn schon geringen
Mengen der verbleibenden (nicht
sichtbaren!) Sporen können zum
Neubefall führen. Bauteile können
mit zugelassenen Mitteln behandelt
werden. Neu eingebautes Holz kann
vorbeugend, gem. den Vorschriften
der DIN 68800, behandelt werden.
Linktip:
Weitere, sehr ausführliche und
anschauliche Informationen gibt
es im Internet unter:
www.bfafh.de/inst4/44/index.htm
Der
Infobrief
Gemeinsam stark –
Statik praktisch (Teil II)
�
Deckenscheiben
gegenseitig
aussteifen. Die Deckenscheibe
leitet die horizontalen Wand- und
Aussteifungskräfte über die Wände
in die Fundamente. Bedingung für
die Gebäudeaussteifung durch
die Scheiben ist, dass mindestens
drei aussteifende Wände vorhanden sind, deren Wandachsen
(Scheibenrichtung) keinen gemeinsamen
Schnittpunkt
haben
(Bild 1). Außerdem dürfen die
Wandachsen nicht parallel zueinander verlaufen.
Bild 1
In den letzten Ausgaben des
HolzLand-Infobriefes hatten wir
dargestellt, wie ein Tragwerkspla–
ner an die Aufgabe herangeht,
eine statische Berechnung aufzustellen. Anhand des Beispiels
einer Holzrahmenbaukonstruktion
hatten wir die auf das Gebäude
wirkenden
Lasten
in
ihre
Wirkanteile zerlegt und durch die
dafür bestimmten Tragglieder der
Konstruktion (z. B. Sparren, Pfetten,
Kehlbalken, Unterzüge, Stiele usw.)
in das Fundament „geführt“. Diese
grundsätzliche
Vorüberlegung
nennt man Traglastkonzept. Die
Funktionstüchtigkeit der dafür
ausgewählten
Bauteile
und
Verbindungen muss später durch
die statische Berechnung nachgewiesen werden.
Gesamttragwerk
Für die Statik wird aber nicht
einfach die Tragfähigkeit der
jeweils einzelnen Bauteile isoliert
betrachtet. Im Holzsystembau bilden Rahmenwerke aus Holzstielen,
verbunden mit Werkstoffplatten
die tragende Konstruktion des
Hauses. Das Gesamttragwerk
besteht aus einem Scheibensystem,
bei dem sich Wand- und
Impressum:
Herausgeber:
HolzLand Holzhandelsgesellschaft mbH,
Friedr.-Engels-Allee 432, 42283 Wuppertal
Redaktion: Christian Meyer
Vervielfältigung nur mit schriftlicher
Genehmigung!
Bild 2
Wandscheiben
Die Wandscheiben werden durch
Horizontalkräfte aus Wind in ihrer
Ebene beansprucht. Die Beplankung
wirkt – in Verbindung mit dem
Kopf- und Fußrähmen und den
Stielen – wie ein schubfestes Feld.
Die anteiligen Horizontalkräfte (FH)
werden am oberen Kopfende der
Wandscheibe eingeleitet. Die Kraft
wird über die Verbindungsmittel
in die Beplankung weitergeleitet. In dieser Ebene tritt als
Hauptbeanspruchung für die
Klammern Abscheren auf. Unter
Umständen müssen die Klammern
während der Montage oder beim
Befüllen der Wand (Einblasen)
mit Zellulosedämmstoffen auch
Zugspannungen aufnehmen, dieser
Fall wird rechnerisch jedoch nicht
berücksichtigt.
Der Rahmen bildet dann in
Verbindung mit den Stielen
ein Fachwerk aus, bei dem die
Beplankung wie eine Diagonalstrebe
mit der Zugkraft Z unter dem
Winkel α belastet wird. (Bild 2)
Das Ausbeulen der Beplankung
wird durch die Verbindung mit
den Stielen verhindert. Die Stiele
selbst werden hauptsächlich durch
die lotrechten Lasten (FV) aus
Dach und Geschoßdecke belastet.
Sie können schlank dimensioniert
werden, da sie gegen Knicken um
ihre schwache Achse durch die
Beplankung gehalten werden.
Große vertikale Einzellasten, die
aus den Auflagern der Pfetten
oder der Unterzüge resultieren,
werden üblicherweise durch wandintegrierte Verstärkungsstützen
aufgenommen. Ein Teil der Last
kann evtl. auch über die (für diesen Zweck zugelassene) mitwirkende Beplankung abgetragen und
für die Bemessung in Rechnung
gestellt werden.
befestigt wird. Neben den
Verarbeitungsrichtlinien
der
Hersteller sind für die Montage i.
d. R. folgende Dinge zu beachten:
•
Die Beplankung im
Montagebereich des
Stiels muss ausgeklinkt
werden. der Zuganker
ist direkt auf dem Stil
anzuschlagen.
•
Zuganker sind an den beiden
Randstielen unter Beachtung
der Mindestrandabstände
der Rillennägel anzubringen (ggf. ist
Vorbohren erforderlich).
•
Der Anschluss muss,
z. B. durch Abdichten mit
Klebeband, luftdicht
ausgeführt werden.
•
Für den Betondübel muss
eine Zulassung für den
Einsatz in der Zugzone des
Betons vorliegen.
•
Die Betondübel müssen
so angeordnet werden, dass
die Mindestrandabstände
und die erf. Bauteildicke
der Betonsohle bzw.
Fundamente eingehalten
werden .
Zugverankerung
Die horizontal am Kopfrähm
angreifende Last FH erzeugt
bei einer Wandscheibe auf
der einen Seite auf der einen
Seite eine abhebende Kraft und
presst die andere Seiet auf den
Untergrund. Die abhebende Kraft
muss durch eine Zugverankerung
am Fundament aufgenommen
werden. Bei einer nicht ausreichenden Zugverankerung kann es
zu Verformungen kommen, Risse
in der Finish-Beplankung können
auftreten oder schlimmstenfalls
kann das Bauteil abheben oder
einstürzen. Für die Berechnung der
Zuganker können das Eigengewicht
der Wände und die Auflasten aus
den Obergeschossen berücksichtigt
werden, da diese den abhebenden
Kräften entgegenwirken und somit
entlastend wirken.
Als Zugverankerung haben sich
Stahlblechwinkel durchgesetzt,
deren langer Schenkel mit
Rillennägeln an den Randrippen
und deren kurzer Schenkel
mit einem Betondübel an der
Sohle bzw. dem Fundament