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Mauer­werk

Die Richt­li­nien und Normen am Bau werden immer strenger. Mauer­werk liefert eine verläss­liche und einfache Planungs­grund­lage. Seine Leistungs­werte werden in BIM-Prozessen sauber abge­bildet, seine bauphy­si­ka­li­schen Eigen­schaften über­zeugen. Sind die Pflicht­auf­gaben erfüllt, bleibt so genü­gend Zeit für krea­tive Ideen.

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Fach­rat­geber
Mauer­werks­hand­buch
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Fach­rat­geber
Einstein­mau­er­werk mit
Fassa­den­däm­mung
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Fach­rat­geber
Decken­lager
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Umwelt­de­kla­ra­tion für Back­steine
EPD Swiss­Modul 2018
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Element 29
Wärme­schutz im Hochbau
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Fach­rat­geber
Wärme­däm­mendes
Einstein­mau­er­werk
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Fach­bei­trag
Wärme­spei­cher­fä­hig­keit
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Fach­bei­trag
Seismic design of masonry buil­dings (engl.)
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Website
Cubus AG: Modul MURUS‑P
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Konstruk­tion

In der Mauer­werks­kon­struk­tion wird zwischen Fassaden und Innen­wänden unter­schieden.

Folgende Fassa­den­kon­struk­tionen sind möglich:

Einstein­mau­er­werk mit Fassa­den­däm­mung. Aussen­wände aus massivem Mauer­werk werden unter anderem mit mine­ra­li­schen Mate­ria­lien gedämmt. Ein Aussen­putz schützt vor Witterungs- und Umwelt­ein­flüssen.

Mono­li­thi­sches, wärme­däm­mendes Einstein­mau­er­werk. Einstein­mau­er­werk besteht aus wärme­däm­menden Gross­block­steinen. Sie vereinen Trag­fä­hig­keit, Wärme­däm­mung und Witte­rungs­schutz. Eine zusätz­liche Dämm­schicht entfällt.

Zwei­scha­len­mau­er­werk. Ein Zwei­scha­len­mau­er­werk ist in drei Schichten mit den Funk­tionen Wetter­schutz, Wärme­däm­mung und Trag­funk­tion aufge­baut. So werden die spezi­ellen Eigen­schaften der jewei­ligen Mate­ria­lien voll genutzt. Zwei­scha­len­mau­er­werk  kann entweder als verputzte Konstruk­tion oder als Vorsatz­schale mit einem Sicht- oder Klin­ker­mau­er­werk vermauert werden.

Folgende Innen­wand­kon­struk­tionen sind möglich:

Schall­dämm­wände erfüllen die Anfor­de­rungen des Schall­schutzes im Hochbau (Norm SIA 181). Einen wesent­li­chen Einfluss auf die Schall­däm­mung haben die Ausfüh­rungs­qua­lität und die Mate­ri­al­wahl. Schlitze, Durch­brüche und Instal­la­tionen sind so zu planen, dass schall­tech­ni­sche Risiken vermieden werden.

Back­steine mit erhöhten Festig­keiten werden in denselben Abmes­sungen wie der Back­stein für das Stan­dard­mau­er­werk produ­ziert. Dadurch ist das gegen­sei­tige Einbinden der beiden Produkte möglich und es können begrenzte Zonen mit erhöhten Bela­stungen, wie Wand- und Pfei­ler­par­tien, inte­griert werden. Das Resultat: höchste Konti­nuität im Putz­grund, Riss­schäden werden weitest­ge­hend ausge­schlossen.

Ortho­gonal bewehrtes Mauer­werk. Mauer­werk hat seine Haupt­stärke in der Druck­fe­stig­keit. Treten grös­sere Zug- und Biege­zug­span­nungen auf, ist eine Beweh­rung erfor­der­lich. Durch das ortho­go­nale Bewehren des Mauer­werks können auch Biegungen senk­recht zur Lager­fuge aufge­nommen werden. Systeme wie murfor® RE oder Armo® meistern selbst grosse Biege­be­an­spru­chungen, z. B. bei frei­ste­henden Brüstungen, auskra­genden Mauer­werks­teilen oder Giebel­wänden.

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Einstein­mau­er­werk mit
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Bauphysik

Schall­schutz. Hier ist die Norm SIA 181 Schall­schutz im Hochbau mass­ge­bend. Sie basiert auf der eidge­nös­si­schen Lärmschutz-Verordnung (LSV), die für die gesamte Schweiz die Einhal­tung der normierten Mindest­an­for­de­rungen des Schall­schutzes bei allen Neu- und Umbauten vorschreibt. Vor Beginn der Projek­tie­rung müssen die Lärm­im­mis­sionen abge­klärt und die Anfor­de­rungen an den Schall­schutz in Absprache mit den Bauherren und den Nutzern des Gebäudes fest­ge­legt werden. Einen wesent­li­chen Einfluss auf die Schall­däm­mung haben die Ausfüh­rungs­qua­lität und die Mate­ri­al­wahl. Die Ziegel­industrie hat dafür Schall­dämm­steine mit einem erhöhten Gewicht oder solche, die mit Beton ausge­gossen werden können, entwickelt. Schlitze, Durch­brüche und Instal­la­tionen sind so zu planen, dass unkal­ku­lier­bare schall­tech­ni­sche Risiken vermieden werden.

Feuch­te­schutz. Die Eigen­schaften von Back­steinen ergeben sich u. a. durch das Herstel­lungs­ver­fahren. Bei der Trock­nung der Rohlinge entweicht das Wasser. Dabei entstehen offene Kapil­laren, die auch unter­ein­ander verästelt sind. Das Poren­vo­lumen bei normalen Back­steinen liegt zwischen 15% und 30%. Durch diese Mate­ri­al­struktur kann der Back­stein Wasser und Dampf gut aufnehmen und wieder abgeben. Das ermög­licht einen schnellen Feuch­te­trans­port zur trockenen Wand­seite.

Brand­schutz. Der Verlauf von Bränden ist durch eine Viel­zahl von Einfluss­grössen vorge­geben, die den Brand­ver­lauf hemmen oder begün­stigen bzw. die entste­henden Schäden beein­flussen. Das Back­stein­mau­er­werk ist sehr resi­stent gegen­über Hitze und Feuer, da Back­stein nicht brennbar ist. Auch Brand­mauern können als Back­stein­mau­er­werk ausge­führt werden. Je nach Ausfüh­rungsart und Ober­flä­chen­be­schaf­fen­heit (verputzt oder roh belassen) sind unter­schied­liche Brand­wi­der­stände zu erwarten. Sämt­liche Anschlüsse, Auflager und Fugen müssen selbst­ver­ständ­lich denselben Feuer­wi­der­stand aufweisen.

Wärme­däm­mung. Die Ener­gie­menge, die für die Raum­be­hei­zung aufge­wendet werden muss, hängt u. a. von den Wärme­ver­lu­sten durch die Gebäu­de­hülle ab. Je besser die Wärme­däm­mung, umso geringer sind die Wärme­ver­luste nach aussen und desto nied­riger der Ener­gie­ver­brauch. Ein weiterer Aspekt guter Wärme­däm­mung ist, dass die Wände weniger auskühlen, was die Behag­lich­keit stei­gert. Neben der Wärme­spei­cher­fä­hig­keit ist dies ein mass­geb­li­cher Vorteil der massiven Bauweise in Back­stein.

Grafik: Über­sicht der wich­tig­sten Schall­ef­fekte am Gebäude
Opti­male Schall­dämm­werte mit Wänden aus Back­stein. (Quelle: Element 30, Schall­schutz im Hochbau, Faktor Verlag AG)

Wärme­spei­che­rung

Wärme­spei­chern ist mehr als Wärme­dämmen. Das ist umso wich­tiger, weil der Klima­wandel die Rahmen­be­din­gungen des Bauens drama­tisch verän­dert. Die passive Solar­nut­zung gewinnt derzeit stark an Bedeu­tung. Im Sommer wirkt Backstein-Mauerwerk kühlend, indem es Wärme aufnimmt, spei­chert und zeit­ver­setzt sowie in redu­zierter Form abgibt. Das ersetzt ener­gie­fres­sende Klima­an­lagen, schafft ausge­gli­chene Innen­tem­pe­ra­turen und sorgt für ein gutes Raum­klima im Haus. Im Winter hingegen schützt Back­stein vor Kälte und regu­liert die Luft­feuch­tig­keit auf natür­liche Art, d. h. ohne Lüftungs­an­lagen.

Fach­bei­trag
Wärme­spei­cher­fä­hig­keit
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Grafik: Bauweise und Innentemperatur/Sommer
Bei massiver Bauweise liegt die Innen­raum­tem­pe­ratur stets im Wohl­fühl­be­reich. (Quelle: Verband Ziegel­werke AT, News­letter 8/2019)

Erdbe­ben­si­cher­heit

Im Jahr 1989 wurde der Erdbe­ben­last­fall für Hoch­bauten umfang­reich normativ gere­gelt und entspricht heute – nach Anpas­sungen in den Jahren 2003 und 2014 – dem inter­na­tio­nalen Stan­dard der Erdbe­ben­si­cher­heit.

Die neuen Vorschriften und ange­passten Stan­dards (Normen SIA 261 und 266) zu erdbe­ben­si­cherem Bauen verlangen, dass die Sicher­heit von Mauer­werk – wie auch von anderen Baukon­struk­tionen – berechnet und nach­ge­wiesen werden muss. Einzelne Kantone verlangen einen Erdbe­ben­si­cher­heits­nach­weis.

Verbes­serte Soft­ware macht den Erdbe­ben­si­cher­heits­nach­weis mitt­ler­weile einfach und schnell. Ein Vorteil vor allem für Planer, deren Arbeit dadurch effi­zi­enter ist und so dem allge­gen­wär­tigen Kosten­druck entge­gen­wirkt. Die Soft­ware MURUS‑P ermög­licht den Erdbe­ben­nach­weis mit realen und schnellen Push-over-Analysen gemäss SIA-Norm. Die Bemes­sung ist einfach, es werden nur die notwen­digen Verstär­kungen einge­setzt. Umset­zungs­va­ri­anten können am Modell auspro­biert und sofort vergli­chen werden. Die Anzahl der zu zeich­nenden Schalungs- und Beweh­rungs­pläne wird so mini­miert und es braucht weniger Beweh­rungs­kon­trollen auf der Baustelle. MURUS‑P eignet sich zudem für Misch­bau­werke aus Mauerwerks- und Stahl­be­ton­wänden. Weitere Infos zur Soft­ware erhalten Sie bei der Cubus AG.

Fach­bei­trag
Seismic design of masonry buil­dings (engl.)
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Website
Cubus AG: Modul MURUS‑P
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«Mit der Push-over-Analyse ist es gelungen, die bekannten Vorteile der verfor­mungs­ba­sierten Methode auch bei der kraft­ba­sierten Methode einzu­bringen.»

Professor J. Schwartz, ETH Zürich