Konzeptionelle Entwicklung von Wand- und Deckenaufbauten mit Holzleichtbetonbestandteilen am Beispiel von Wohngebäuden in Österreich

Abstract

Konkretes Ziel dieser Arbeit stellt ein optimierter Verbund von konventionellen Massivbausystemen, als tragende Schicht und dessen Symbiose mit Holzleichtbeton, als sinnvoll eingesetztes Plattenelement, dar. Dabei werden drei Bausysteme im Kontext eines sechs geschoßigen Wohngebäudes in Wien auf dessen Kompatibilität mit Holzleichtbeton überprüft und aufgrund von weiteren architektonischen Aspekten bewertet. Die Wahl der Massivbauweise rührt einerseits daher, dass ein Wohngebäude, z.B. im Gegensatz zu einem Bürokomplex, die großflächige Flexibilität in der Grundrissgestaltung nicht benötigt. Wohnräume sind kleinteiliger und können sich in die Tragstruktur besser einfügen. Andererseits führt die Wahl einer Massivbauweise zu einer besseren Vergleichbarkeit, da insbesondere beim Mauerwerksbau und Stahlbetonbau die Massivbauweise die konventionelle Art des Bauens in diesem Kontext darstellt. Bei der Verwendung von Holzleichtbeton werden die aktuell am Markt vorkommenden, optimalen Produkte für den Einsatz als Fassadenelement, als Wandbekleidung, als Trockenestrich und als Montagedecke gesucht und bewertet. Die ersten Kapitel umfassen die Grundlagen der Arbeit sowie den aktuellen Stand der Forschung in Bezug auf Holzleichtbeton und auf die vorherrschenden Massivbausysteme im österreichischen bzw. Wiener Wohnbau. Es werden Rahmenbedingungen geschaffen. Im nächsten Abschnitt wird versucht, die Nachteile der Bausysteme mithilfe von Holzleichtbeton aufzuzeigen und zu verringern. Weiters werden die drei Bausysteme mithilfe zusätzlichen Instrumenten bewertet, um ein optimiertes System in dem gewählten Kontext zu finden. Insgesamt werden drei Bewertungsphasen durchlaufen. Diese sind als Erstes das Treffen einer Vorauswahl innerhalb der drei Bausysteme Holz, Stahlbeton und Mauerwerk, als Zweites die Bewertung der ausgewählten Massivtragsysteme und zuletzt eine Bewertung der Holzleichtbetonbestandteile. Zur Schaffung eines funktionierenden Raumes werden nicht nur Wand- und Deckenaufbauten, sondern auch die Bauteilanschlüsse mit Hilfe von Detailzeichnungen aufgezeigt. Der letzte Abschnitt beinhaltet eine Zusammenfassung der Ergebnisse und einen Ausblick für mögliche, weiterführende Arbeiten. Die Ergebnisse zeigen vor allem eine gute Kompatibilität der Massivbauweise Brettsperrholz und dem Plattenelement Holzleichtbeton. Insbesondere bei thermischen und akustischen Eigenschaften, z.B. beim Schallschutz, bietet Holzleichtbeton der tragenden Schicht Brettsperrholz einen guten Partner. Der Ausblick zeigt, dass Holzleichtbeton als Verbundelement mit Holz, Beton oder sonstigen Materialien ein Potential aufweist, welches zum Teil auch schon genutzt wird.

This master's thesis extends this research project by a conceptional development of wall and floor constructions by means of architectonically relevant aspects and the establishment of component connections. Therefore three building systems in the context of a six-storey residential building in Vienna are tested and evaluated for its compatibility with wood-based concrete on the basis for further architectural aspects. The choice of the solid construction ist due to the fact that a residential building, e.g. in contrast to an office complex, does not require large-area flexibility in floor plan design. Residential areas are smaller in size and can be better integrated into the supporting structure. On the other hand, the choice of a solid construction leads to a better comparability, since in the case of masonry construction and reinforced concrete, the solid construction represents the conventional type of building in this context. When using wood-based concrete, the optimal products which are currently on the market are searched for and evaluated for the use as facade elements, as wall coverings, as dry floors or as a mounting ceiling. First of all and fundamentally in this thesis is to explore resources of wood-based concrete as well as to explain the dominant structural systems in the Austrian or rather Vienna market of residential buildings. Furthermore the legal framework conditions are described. The next section attempt to demonstrate and reduce the disadvantages of building systems by means of wood-based concrete. A total of three evaluation of the selected solid support systems and, lastly, an evaluation of the wood-based concrete components. Further instruments will evaluate the three building systems in order to find an optimal system set into the chosen context. In order to create a functioning room, not only wall and ceiling constructions but also the component connections are visualized by detailed drawings. The last section contains a summary of the results an an outlook for possible further research. The results present basically a good compatibility of solid wood constructions of plywood and wood-based concrete. Considering the thermal and acoustic characteristics (e.g. sound protection) wood-based concrete and the supporting layer plywood match ideally. The outlook shows that wood-based concrete as a composite element with wood, concrete or other materials has a potential and is already being used partially.