Mehrgeschossige Bauweisen in Holz, freie Formen und weitgespannte Tragwerke: Dies waren die Themen des 7. Holzbautag an der Berner Fachhochschule Architektur, Holz und Bau (BFH-AHB) Anfang Mai 2013 in Biel. Vor allem aber kamen grundlegende Aspekte der Bausicherheit mit Holz zur Sprache.
Die Hybridbauweise aus Holz mit Stahl im Verbund mit Beton ermöglicht sehr grosse Bauvolumen. Aktuelle Bauten wie das Tamedia-Gebäude von Shigeru Ban in Zürich oder der Saldome 2 in Rheinfelden wurden detailliert präsentiert.
Ebenso eindrücklich waren auch weniger bekannte und dennoch beachtenswerte Projekte, deren Tragwerke durch entsprechenden Materialmix wirkungsvoll optimiert sind. Beton, Holz und Stahl ergänzen sich zu hoher Leistung bei architektonisch anspruchsvoller Formgebung.
Einen vielversprechenden Ausblick zum aktuellen Geschehen im Schweizer Holzbau boten die derzeit im Bau befindliche Freiformschale aus Holz für den Elefantenpark des Zoos in Zürich und das spektakuläre Projekt von Shigeru Ban für den Swatch-Neubau in Biel.
Sicherheit der Bauwerke ein brennendes Anliegen
Holz brennt, bricht und fault tut es aber nicht, wenn es klug und fachgemäss geplant und verbaut wird. So hat sich der Brandschutz im mehrgeschossigen Holzbau seit den 1980er-Jahren in der Schweiz markant entwickelt.
Die F30-Zulassung für Stabkonstruktionen war 1983 eine Neuerung. Zehn Jahre später wurden Wände und Decken aus Holz als brandabschnittbildende Bauteile mit einer Feuerwiderstandsdauer von 30 Minuten möglich ein bedeutender Schritt für den neuzeitlichen Holzbau.
Weitere Änderungen ermöglichten Holzbauteile mit 60 Minuten Feuerwiderstand und Holzbauten bis zu sechs Geschossen. Zurzeit gehen neue Brandschutzvorschiften in Vernehmlassung, die in zwei Jahren in Kraft treten sollen. Sie zeigen für das Bauen mit Holz vielversprechende Perspektiven auf. Ohne Zweifel war und ist diese Entwicklung für das Bauen mit Holz in der Schweiz von grosser Bedeutung, mit Signalwirkung auch für andere Länder.
Erdbeben eine Gefahr für die Schweiz
Heute sind in der Schweiz verschärfte Normen für Tragwerke in Kraft (SIA 260 bis 267, darunter auch die Norm SIA 265 Holzbau) die dem Niveau des Eurocodes 8 (2004) entsprechen. Damit wurden die Bestimmungen bezüglich Erdbeben gegenüber früher schrittweise verschärft.
Wesentlich ist dabei die geeignete horizontale Steifigkeit eines Gebäudes, abgestimmt auf Beanspruchungen aus Erdbeben und Windkräften. In den höher eingestuften Erdbebenzonen empfiehlt sich gemäss Thomas Wenk (SGEB) das so genannte duktile Tragwerksverhalten mit hochwirksamen duktilen Verbindungsbereichen.
Robust planen und bauen
In einer breitangelegten und fundierten Umschau legte Andreas Müller, Leiter der Abteilung Forschung und Entwicklung der BFH-AHB, dar, welche grundlegend wichtige Rolle für die Bausicherheit dem Wissen, Denken und Handeln in Bezug auf Qualität zukommt.
Sein Credo lautet: robust planen, kontrolliert bauen und permanent überwachen. Neben der Tragsicherheit und der Gebrauchstauglichkeit müssen die immer höher gebauten und weiter gespannten Holzstrukturen langfristig zuverlässig und in hohem Masse robust sein. Deshalb sind die Versagensmechanismen bereits beim Entwurf zu beachten.
Müller umschreibt den Begriff der Robustheit in Bezug auf die Tragsicherheit eines Gebäudes als Unempfindlichkeit eines Tragwerks gegenüber einem lokalen Versagen. Robustheit also als Fähigkeit einer Tragkonstruktion, unvorhergesehene Ereignisse und Einwirkungen und auch aussergewöhnliche klimatische Anforderungen «gutmütig» zu ertragen und entsprechend zu widerstehen.
Weil robuste Bau- und Tragkonstruktionen in der Regel zu geringeren Unterhaltskosten führen, lohne es sich, unnötig komplizierte Details und Konstruktionen zu unterlassen. Sie führen oft zu Problemen bei der zeichnerischen Darstellung, beim statischen Nachweis und sind zudem für die Ausführung problematisch.
Zu robusten Bauwerken führen das Vermeiden ungünstiger Einflüsse auf die Lebensdauer, das Vermeiden unangekündigten Systemversagens, erhöhte Redundanz und Duktilität der Konstruktion. Als wesentlich stellte Müller eine permanente Überwachung und periodische Überprüfung der Tragwerke dar.
Mängel an Stützen, Decken, Wänden und Dächern sind oft leicht erkennbar: Verformungen, Schiefstellungen, Risse, Durchfeuchtungen, Ausblühungen und Korrosion. Um Tragwerke effizient instand zu halten, bieten sich heute festinstallierte Systeme für das Monitoring an, die sich als Frühwarnsysteme praktisch bewährt haben. Ideal ist es, diese bereits bei der Planung vorzusehen und von Anfang an einzubauen.
