Heutige Gläser für den konstruktiven Glasbau vereinen Funktionalität und Ästhetik
Sowohl für Fassaden als auch für den Innenbereich bietet der konstruktive Glasbau ausgereifte wie innovative Lösungen, deren Potenzial architektonisch kaum Wünsche offen lässt. Dabei muss weder auf vielfältige Funktionalität der Gläser noch auf ansprechendes Design verzichtet werden – wie das neue System CLIMAplusWOOD von ECKELT Glas zeigt.
Der Wunsch, Glas nicht nur als ausfachendes Bauteil einzusetzen, sondern die Transparenz von Glas noch mehr zu nutzen und damit Wände und Tragkonstruktionen scheinbar aufzulösen, ist bereits fast so alt wie der Werkstoff Glas selbst. Doch erst in den letzten Jahrzehnten kommt Glas immer mehr als tragendes Element zum Einsatz. Dabei ist die Abgrenzung des Begriffs „Konstruktiver Glasbau“ fließend. Mit diesem Begriff werden sowohl die unterschiedlichsten Anwendungen für den Einsatz von Glas als konstruktives Element als auch die sogenannten Konstruktions- und Bemessungsregeln beschrieben, die die Tragsicherheit und Gebrauchstauglichkeit von Gläsern festlegen.
Typisches Merkmal des konstruktiven Glasbaus ist, dass die Lagerung der Scheiben meist nicht mehr linear in Rahmen erfolgt, sondern dass – geschraubte oder auch geklebte – punktuelle Verbindungen in Form von Metall/Glas oder Glas/Glas geschaffen werden. Als Ausgangsprodukt für den konstruktiven Glasbau wird in der Regel Floatglas als Veredelungsprodukt verwendet. In weiteren Verarbeitungsstufen erhält das Glas verbesserte mechanische Eigenschaften für die entsprechende Anwendung. Dabei spielen Zug- und Druckfestigkeit und die daraus resultierende Resttragfähigkeit des Produktes eine wesentliche Rolle für den sicheren Einsatz als konstruktives Bauteil. Um eben jenen sicheren Einsatz zu gewährleisten, sind spezielle Eigenschaften des Glases zu beachten. Glas ist ein spröder Werkstoff ohne plastischen Bereich der Verformung, wie man ihn z. B. von Stahl kennt. Es kann unter extremer Einwirkung von kritischen Zugspannungen |  |
CLIMAplusWOOD ist die neue Systemlösung für mehrteilige Glas-Holz Konstruktionen zur Gebäudeaussteifung. Sie vereint Transparenz, Stabilität, Energiegewinne und Wetterschutz.
© CLIMAplusSECURIT-Partner
Fotos: KNAPP Verbinder |
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(z. B. an einer Kerbe) zu einem schlagartigen Risswachstum und damit zu einem Versagen des Bauteils ohne vorherige Ankündigung kommen. Dies bedeutet konkret: „Unveredeltes“ Floatglas als solches ist nicht geeignet. Weiterverarbeitete Produkte hingegen wie Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG), Teilvorgespanntes Glas (TVG) oder Verbund-Sicherheitsglas (VSG) weisen jeweils unterschiedliche charakteristische mechanische Eigenschaften auf. Das Tragwerk muss daraufhin materialgerecht konstruiert werden.
Verschiedene Faktoren wie die Einwirkung von Lasten im konstruktiven Element aus Glas, seien es Dauerlast oder Kurzzeitlast, die Oberflächenbeschaffenheit des Glases, etwa durch Mikrorisse, sowie auch die Scheibengröße und die Spannungsverteilung innerhalb des Glases spielen dabei eine nicht zu unterschätzende Rolle. Durch materialgerechtes Konstruieren können bereits in der Planungsphase eines Bauwerks Ausfälle vermieden werden. Die Grundlage für die Umsetzung von konstruktiven Glasbauten in Deutschland und Europa sind in den einschlägigen Regelwerken wie TRLV, TRPV, TRAV und ETAG 002 fixiert. All diese – Ausnahme ist ETAG 002 – werden zukünftig in die E DIN 18008 Glas im Bauwesen einfließen.
Die besonderen Materialeigenschaften von Glas haben Auswirkungen auf das Sicherheitskonzept, das Einfluss auf die gestalterische Planung des Glasbaus nimmt. Für den Einsatz von tragenden Elementen aus Glas, Überkopfverglasungen und Konstruktionen mit absturzsichernder Funktion kommen Gläser zum Einsatz, bei denen ein Versagen von einer oder mehreren Scheiben die Standfestigkeit der gesamten Konstruktion nicht beeinflusst. Zu beachten ist, dass neben den Eigenschaften der Glasart auch die Einbausituation und die Glaslagerung Einfluss auf die Tragfähigkeit der gesamten gläsernen Konstruktion haben.
Die Vielfalt der Funktionen
Wie bereits erwähnt, erreicht Floatglas als Monoglas aufgrund seiner Eigenschaften sehr schnell die Grenzen des Machbaren im konstruktiven Glasbau und findet deshalb „unveredelt“ praktisch keine Anwendung. Die Auswahl der veredelten Produkte richtet sich nicht nur nach gestalterischen Aspekten, sondern auch nach den Anforderungen an das Gebäude und den Funktionen, die die Verglasung erfüllen soll. Für Verglasungen, mit denen zusätzliche Anforderungen an den Wärme- oder Sonnenschutz zu erfüllen sind, eignen sich die Produkte der SGG CLIMATOP-Familie. Damit lassen sich die unterschiedlichsten Funktionen kombinieren, ohne dabei den Sicherheitsaspekt für den Konstruktiven Glasbau zu vernachlässigen.
Es gilt jedoch darauf zu achten, dass die Befestigungsart oft von den traditionellen Systemen abweicht. Dies erfordert eine besondere Ausführung des Glasrandes und des Randverbundes. Die meist statisch ungünstigeren Randbedingungen erfordern dickere Gläser, die zu höheren Klimalasten im Scheibenzwischenraum führen und neben einer UV-Beständigkeit spezielle Randverbundsysteme erfordern. Für die allgemeine Verwendung von Glas im Bauwesen bestehen genaue Vorgaben und Bemessungsregeln, z. B. DIN 18056, TRLV, TRPV oder TRAV. Da Elemente des konstruktiven Glasbaus durch diese Regelungen nicht erfasst werden, müssen für ebensolche allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen oder Zustimmungen im Einzelfall erwirkt werden.
Im Innenbereich werden Gläser in nahezu jeder denkbaren Form eingesetzt. Beispiele von konstruktivem Glasbau in Gebäuden findet man in Form von Ganzglastüren, begehbarem Glas, Raumtrennwänden, Duschen, Geländern oder Treppen. Konkrete baurechtliche Regeln liegen für begehbare sowie absturzsichernde Verglasungen vor. Grundsätzlich wird bei begehbaren Glasflächen ein mindestens dreischeibiges Verbund-Sicherheitsglas mit einer im Verbund integrierten Deckscheibe verwendet. Für den Einsatz von begehbaren Verglasungen bieten die CLIMAplusSECURIT-Partner ein geprüftes System an, für das ein allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis vorliegt. Die Nutzung dieses Systems erspart dem ausführenden Unternehmen den erheblichen Aufwand der Zustimmung im Einzelfall und garantiert bei ordnungsgemäßer Anwendung und entsprechendem Einbau ein zuverlässiges Sicherheitskonzept für Treppen, Podeste und Böden aus Glas.
Neu: CLIMAplusWOOD – ein statisch tragendes Holz-Glas-Verbundsystem
Nicht nur die Forschung, auch die Architektur beweist: Der Trend im konstruktiven Glasbau geht dahin, maximal lichtdurchlässige Gebäudehüllen zu schaffen. Neue Perspektiven liegen in der Weiterentwicklung und konsequenten Nutzung von Bauteilen aus Glas zum Lastabtrag in Tragwerken. Der CLIMAplusSECURIT-Partner ECKELT Glas, Mitglied der GLASSOLUTIONS-Gruppe, hat mit CLIMAplusWOOD ein neues Produkt für ebensolche Anwendungen entwickelt. CLIMAplusWOOD ist die neue Systemlösung für mehrteilige Glas-Holz Konstruktionen zur Gebäudeaussteifung. Sie vereint Transparenz, Stabilität, Energiegewinne und Wetterschutz.
Ein wesentlicher Vorteil ist, dass CLIMAplusWOOD zur Stabilität des Gebäudes gegen Wind- und Soglasten beiträgt. Damit können andere statische Konstruktionselemente wie Windverbände oder Wandflächen deutlich reduziert bzw. es kann sogar ganz darauf verzichtet werden. Eindrucksvoll zu sehen ist dies an einem ungewöhnlichen Gebäudeensemble im österreichischen Haselbach. Gelagert auf Stützen am Hang wirkt die Konstruktion nicht nur sehr futuristisch, mehrere Meter breite und hohe Glasscheiben machen das Einfamilienhaus sogar zur perfekten Aussichtsstation für die Bauherren. Deren Wünsche – ein Haus am Hang mit rund 150 m² Wohnfläche, ein klares und einfaches Konzept, möglichst viel Massivholz als Baumaterial und sehr viel Glas – führten zu einem Konzept, das auf drei Boxen basiert, die wie drei Finger in die Landschaft ragen. Jede Box integriert eine andere Funktion: In der ersten wird gekocht, gegessen und gewohnt. Die zweite dient als Schlafbereich, die dritte als Büro. Im hinteren Bereich sind die drei Boxen durch einen Verbindungstrakt miteinander gekoppelt. Dort befinden sich Diele, Garderobe, Bad und WC. So ist jeder der drei Flügel eigenständig und doch tragender Bestandteil des Einfamilienhausensembles.
Intelligente Gebäudeaussteifung mit CLIMAplusWOOD
Richtung Tal steht jeder Flügel auf Stützen und kragt weit aus. Drei Türen – die Wohnungseingangstür, die Schlafzimmertür und ein Nebenausgang – führen direkt nach draußen. Den Rest des Hauses verbinden riesige Glasflächen mit der Natur. Alle Scheiben sind ausschließlich Fixverglasungen des vom CLIMAplusSECURIT-Partners ECKELT und dem Verbindungshersteller Knapp entwickelten Holz-Glas-Verbundsystems CLIMAplusWOOD. Die Elemente sind in der Lage, Lasten in Scheibenebene aufzunehmen. Das Glas wirkt daher auch als tragendes und aussteifendes Element. Bis zu fünf Meter breit, drei Meter hoch und versehen mit einer „easy-to-clean“ BIOCLEAN-Beschichtung harmoniert der gläserne Aufbau so nicht nur ausgezeichnet mit den Wänden aus Holz; er wirkt auch äußerst grazil, da von den Befestigungen kaum etwas zu erkennen ist. „Von außen sichtbar ist nur das Holz der angrenzenden Fassade, dann kommt schon das Glas“, erläutert Architekt Karl-Heinz Schwarz die Konstruktion. „Nicht einmal Diagonalaussteifungen gibt es. Das wäre noch vor gar nicht langer Zeit unmöglich zu bewerkstelligen gewesen.“
CLIMAplus WOOD eignet sich für Einfamilienhäuser, Doppel- und Reihenhäuser, Wintergärten oder An- und Zubauten mit maximal zwei Geschossen und sieben Meter Traufhöhe. |
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