Planung

Planung

Ganzheitliche Planung ab Vorprojekt

Bei Holzsystembauten mit hohem Vorfertigungsgrad muss auch eine detaillierte Fachplanung anderer Arbeitsgattungen in die Werkplanung für den Holzbau einfliessen. Voraussetzung dafür ist, dass vor Produktionsbeginn der Elemente im Werk die Ausbildung der entsprechenden Details und Schnittstellen bestimmt werden. Holzbauten fordern zu einem frühen Zeitpunkt grundlegende Entscheidungen zu Schnittstellen. So ist bereits im Vorprojekt das Installationskonzept mit den Ebenen für die Leitungsführung eine wichtige Grundlage für weitere Entscheide.

Teamorientierte Projektplanung

Ein als Netzwerk funktionierendes Planungsteam zeichnet sich durch kurze Kommunikationswege aus. Jedes Mitglied trägt eine integrale Verantwortung und setzt sein Wissen zur Optimierung des ganzen Projekts ein. Für kleinere Wissenslücken werden nach Bedarf externe Spezialisten beigezogen. Die gegenseitige Beeinflussung der individuellen Standpunkte unter den Fachplanern führt zu maximaler Optimierung der Konzepte und minimalen Investitionskosten. Die Bauleitung koordiniert vom Beginn an den Informationsfluss.

Entscheide und Kostenauswirkung

Im Holzsystembau wirken sich kleine Entscheide und Änderungen im Ausführungsprojekt anders aus als im Massivbau. Je früher Kriterien und Entscheide in die gesamte Planung einfliessen, desto früher werden Kostenauswirkungen erkannt. Die Beeinflussbarkeit der Kosten nimmt nach Abschluss des Bauprojekts exponentiell ab.

Qualitätssicherung durch detaillierte Planung

Konstruktive Massnahmen und Änderungen im Werk sind von höherer Qualität und kostengünstiger als

Massnahmen auf der Baustelle. In der Bauprojektphase lassen sich Konzepte einfacher überarbeiten, um beispielsweise Schnittstellen optimal zu gestalten. Einfache Schnittstellen begünstigen eine hohe Ausführungsqualität, und mit abgestimmten Konzepten lassen sich überzeugende Resultate erzielen.

Ein laufend erweiterter Detailkatalog ist ein einfaches und wertvolles Kommunikationshilfsmittel vom Vorprojekt bis zur Schlussdokumentation.

Computergestützte Werkplanung (CAD/CAM)

Zeitliche Vorgaben, Komplexität und Produktionsoptimierung verstärken die Forderung nach computergestützter Planung. Bei komplexen Holzbauten werden vermehrt 3d-orientierte Programme eingesetzt. Dabei wird das Objekt als effektives Modell im Computer konstruiert. Die Informationen zu Geometrie, Material und Bearbeitungen der Bauteile fliessen direkt ein. Daraus abgeleitet werden: 2d-Pläne, Massenauszüge, Daten für die maschinelle Fertigung und Visualisierungen. Ein fortgeschrittener Planungsstand bei Beginn der Werkplanung ist Voraussetzung für eine optimierte Fertigung und Montage.

Ausführung

Integrale Produktion

Bei der Produktion moderner Holzsystembauten werden tragende, abschliessende, dämmende und optische Elemente so weit wie sinnvoll im Werk kombiniert. Sofern in der Planung berücksichtigt, können Installationen bereits im Werk integriert werden. Dieser Schritt spart Zeit in der Rohbauphase und indirekt auch Kosten.

Witterung als Schlüsselfaktor der Qualität

In der Rohbauphase sind Hochbauten, unabhängig von der Bauart, empfindlich auf Witterungseinflüsse. In der Terminplanung kann leider immer weniger Rücksicht auf die Jahreszeiten genommen werden. Witterungsunabhängige Produktion und kurze Montagezeit gleichen diesen Schwachpunkt nur bedingt aus. Moderne Holzbauten sind in wenigen Stunden bis Tagen regendicht montiert. Eine gute Vorbereitung vermindert Schäden und Zusatzkosten in extremen Witterungsperioden. Eine Rücksichtnahme auf die Natur wirkt sich positiv auf die Qualität des gesamten Objektes aus.

Kontrolle der Ausführung

Mit einer geplanten Kontrolle bei der Produktion und der Montage werden technische Schwachstellen besser erfasst und können rechtzeitig behoben werden. Ein frühzeitig erstellter Kontrollplan weist auf die richtigen Zeitpunkte der Kontrollen hin. Sie sollen vor Ort gemeinsam vom Holzbauunternehmer und vom Fachplaner oder einer externen Stelle durchgeführt werden. Eine Rohbauabnahme mit den wichtigsten Fachplanern und Unternehmern ist ideal für eine weitere Optimierung.

Zahlungsplan und Abrechnung der Leistungen

Durch die vorausgehende Produktion verstreichen unter Umständen Monate zwischen den Materiallieferungen ins Werk und der Montage der Elemente auf der Baustelle. Es ist von Vorteil, wenn sich Bauleitung und Unternehmer vor der Vertragsunterzeichnung auf einen Zahlungsplan einigen. Lieferscheine und Werkstattbesichtigungen dienen als Bestätigung für die erbrachten Leistungen. Die Schlussabrechnung erfolgt nach der Rohbau- und/oder Endabnahme des Werkes durch die Bauleitung. Bei vorausgehenden Pauschalverträgen soll der Planungsstand als Grundlage und das Vorgehen bei Änderungen als Bestandteil einfliessen.

Unabhängig von der Bauweise, Grösse und Lage eines Objekts muss der Brandschutz mit einem ganzheitlichen Konzept beurteilt werden. Bei Holzbauten ist es besonders wichtig, dass der Brandschutz bereits im Rahmen des Vorprojekts in die Gesamtplanung einfliesst und die wesentlichen Punkte mit den zuständigen Behörden geklärt werden. Die Verantwortlichkeiten für die Qualitätssicherung Brandschutz sind im Rahmen des Vorprojekts zu klären und entsprechend zu beauftragen.

Das Brandschutzkonzept

Standardkonzept

Bei kleineren Bauten kann auf einfache Standardkonzepte zurückgegriffen werden:

• Objekt entspricht den Vorgaben der aktuellen Normen.
• Ausarbeitung durch Architekt, Bauingenieur oder Holzbauingenieur.

Objektbezogenes Brandschutzkonzept

Bei grösseren Objekten oder bei Bauten, die nicht direkt einem Norm-Gebäude zugeordnet werden können, ist ein objektspezifisches Konzept auszuarbeiten.

• Ausarbeitung durch Holzbauingenieur oder Vertrauensingenieur, in Absprache mit Behörde
• muss gleichwertig wie Standardkonzept sein
• aufeinander abgestimmte Massnahmen
• evtl. Brandrisikobewertung
• Dokumentation mit Detailzeichnungen erforderlich

Planungsablauf Brandschutzkonzept

Ein Konzept ab dem Vorprojekt gewährleistet einen optimierten Planungsablauf.

Vorprojekt

• Klären der projektrelevanten Aspekte
• Provisorisches Brandschutzkonzept
• Evtl. Vorabklärungen mit der Brandschutzbehörde mit schriftlicher Bestätigung des Konzepts

Bauprojekt

• Definitive Ausarbeitung des Konzeptes mit den entsprechenden Konzeptplänen
• Genehmigung durch die Brandschutzbehörde

Submission

• Beschrieb aller brandschutzrelevanten Einrichtungen und Anforderungen an die Baukonstruktion

Ausführungsprojekt

• Integrieren des Brandschutzkonzeptes in die Ausführungsplanung–über alle Gewerke
• Änderungen durch die Brandschutzbehörde genehmigen lassen
• Kontrolle der Ausführungs- und Werkplanung durch QS-Verantwortlichen mit Protokoll an die Behörde

Bauausführung

• Laufende Qualitätskontrolle durch die Bauleitung
• Rohbau- und Schlussabnahme durch QS-Verantwortlichen

Dokumentation

• Brandschutzkonzept bereinigen
• Ausführungsdetails ergänzen

Bewirtschaftung / Erhaltung

• Kontrollen durch die Brandschutzbehörde (Fluchtwege, Dekorationen etc.)

Bestandteile eines Brandschutzkonzepts

Allgemeines / Grundlagen

• Situation, Zweck und Nutzung des Gebäudes
• Objektdaten, Erschliessung, Nachbargebäude
• Akzeptierte Risiken

Baulicher Brandschutz

• Genereller Beschrieb aller Anforderungen und Massnahmen zur deren Erfüllung
• Detaillierter Beschrieb zur Ausführung von: Tragwerk, Brandabschnitten, Fluchtwegen, Fassaden, Elementaufbauten, Abschottungen und Innenausbau

Technischer Brandschutz

• Löscheinrichtungen
• Meldeanlagen
• Sprinkler-, Kühl- und Löscheinrichtungen
• Rauch- und Wärmeabzüge
• Blitzschutzanlagen
• Sicherheitsstromversorgung und -beleuchtung
• Feuerwehraufzüge
• Explosionsschutzvorkehrungen

Abwehrender Brandschutz

• Zugänglichkeit für Feuerwehr
• Organisation zuständiger Feuerwehren
• Löschwasserversorgung

Haustechnische Anlagen Schutzmassnahmen von:

• Wärme-, luft- und elektrotechnischen Anlagen
• Aufzügen

Gefährliche Stoffe

• Angaben über Art und Massnahmen

Betrieblicher Brandschutz

• Von den Behörden kann je nach Objektgrösse, Brandgefahr und Personenbelegung ein Sicherheitsbeauftragter gefordert werden.
• Bei sehr grossen Betrieben wird das Erstellen von Brandschutz- und Feuerwehreinsatzplänen verlangt.

Brandschutzkontrollen

Die Brandschutzbehörde überwacht bei Neu- und Umbauten die Einhaltung der Brandschutzvorschriften und nimmt, soweit nötig, während der Bauausführung und nach der Fertigstellung des Bauvorhabens Kontrollen vor. Die Bauleitung orientiert die zuständigen Stellen frühzeitig über den optimalen Zeitpunkt für die Kontrollen.

Die Fassadenverkleidung ist als äusserste Schicht der Gebäudewand den Einflüssen der Witterung ausgesetzt. Sie dient als Schutz der Tragkonstruktion und ist zugleich ein wichtiges Element für die Erscheinung des Objektes.

Dauerhaftigkeit von Holzfassaden

Bei der Dauerhaftigkeit ist zwischen der Beständigkeit gegenüber Holz zerstörenden Aspekten (Durchfeuchtung, Pilze, Insekten...) und der Alterung der Oberfläche zu unterscheiden. Mit fachgerecht geplanten Details und der Wahl des geeigneten Materials kann normalerweise eine gute Beständigkeit gegenüber der Holzzerstörung erreicht werden. Das Erhalten einer ‹neuwertigen› Erscheinung der Oberflächen bedeutet immer einen Kompromiss zwischen den ästhetischen Aspekten und einem geplanten Unterhalt.

Planungsablauf Holzfassade

Vorprojekt

• Fassadenkonzept
• Materialevaluation
• Abklärungen zur Materialbeschaffung
• Einbezug des Brandschutzkonzepts

Bauprojekt

• Einbezug der Bauherrschaft
• Vorentscheid Material
• Auswahl Behandlungsaufbau
• Bemusterung
• Definition der Befestigung
• Detailbereinigung
• Definition der Übergänge zu anderen Bauteilen

Submission

• Ausarbeitung Detailskizzen zur Verständigung
• Leistungsbeschrieb Material und Behandlung
• Einbezug möglicher Varianten
• Evtl. Organisation separater Materialbeschaffung

Ausführungsprojekt

• Definitiver Materialentscheid
• Unterhaltsplan
• Erstellung des Montagekonzepts
• Bereinigung der Ausführungsdetails
• Werkplanung Fassade

Bauausführung

• Laufende Qualitätskontrolle
• Schlussabnahme

Dokumentation

• Bereinigung des Unterhaltsplans
• Dokumentation des Behandlungsaufbaus
• Organisation der Prüf- und Renovationsintervalle
• Information der Bauherrschaft

Bewirtschaftung / Erhaltung

• Regelmässige Kontrollen (evtl. Servicevertrag)
• Regelmässige Erneuerung der Behandlung

Material- und Qualitätsspielraum

Gefährdungsfaktoren

• Witterungsexposition / UV-Belastung - Schimmelpilze (nicht zerstörend)
• Farbabblätterung, Farbzersetzung
• Brand (speziell bei mehrgeschossigen Bauten)
• Farbschmierereien

Holzarten

• Fichte
• Tanne
• Douglasie (europäisch / nordamerikanisch)
• Lärche
• Eiche
• Edelkastanie
• Robinie
• Redwood (aus Nordamerika)
• Western red cedar (aus Nordamerika)

Qualitätskriterien

• Holzart
• Holzfeuchtigkeit
• Schnittrichtung (Lage Herzseite)
• Jahrringstellung
• Astigkeit
• Jahrringstruktur
• Oberflächenbeschaffenheit
• Kanten- / Profilausbildung
• Material Befestigungsmittel
• Festkörpergehalt (Behandlungen)
• Fungizide Bestandteile (Behandlungen)
• Behandlungsaufbau (System)

Materialarten

• Massive Brettwaren
• Schindeln
• Massive Profilquerschnitte
• Stabplatten, Brettschichtholz
• Dreischichtplatten
• Sperrholz (Schälfurniere)
• OSB, Grobspanplatten
• Zementgebundene Werkstoffplatten Oberflächenbeschaffenheiten
• Sägeroh
• Gespalten (Schindeln)
• Gehobelt / geschliffen (für Behandlungen ist nach dem Hobeln Schleifen oder Bürsten notwendig!)
• Gebürstet/sandgestrahlt

Behandlungsarten

• Ohne Behandlung
• Flammung / Wärmebehandlung
• Farblose Behandlung
• Transparente Anstriche (Dünnschichtlasur)
• Deckende Anstriche (Dickschichtlasur)
• Druckimprägnierung (Öl oder Salz)

Der Überwachungs- und Unterhaltsplan ist ein Instrument zur Überprüfung der Tragsicherheit und Gebrauchstauglichkeit in der Zeit der Bewirtschaftung. Dem Bauherrn soll ein einfach verständliches Dokument abgegeben werden mit den wichtigsten Kontrollpunkten, den zeitlichen Intervallen und den Zuständigkeiten der Kontrollen. Je nach Bedeutung des Bauwerks, der Bauart, seiner Nutzung, der Art des Bauherrn ist das Dokument mehr oder weniger ausführlich zu gestalten. Bei bedeutenden Bauwerken sollte eine objektspezifische Inspektionscheckliste ausgearbeitet werden.

Der erste Entwurf sollte im Laufe des Bauprojekts erarbeitet werden. Die definitive Fassung ist nach Abschluss der Kontrollen zur Ausführung dem Bauherren zu übergeben.

Grundsätze und Ziele der Erhaltung

Gebäude sollten über die gesamte Nutzungsdauer technisch und wirtschaftlich in Stand gehalten und in Stand gesetzt werden. Bauwerke sollen in regelmässigen Abständen auf Funktion und Zustand überprüft werden.

Ziele der Planung von Erhaltungsmassnahmen

• Erhaltung der Bausubstanz
• Gewährleistung einer ausreichenden Tragsicherheit
• Wahrung und Wiederherstellung von Gebrauchstauglichkeit und Aussehen
• Gesamtwirtschaftliche Instandhaltung und Instandsetzung über die ganze Nutzungsdauer
• Reduktion von Sofortmassnahmen
• Überprüfung der vorgesehenen Nutzung

Holzbaurelevante Aspekte

Die Tatsache, dass Holz unter Bewitterung relativ schnell altert, regt zu Diskussionen hinsichtlich des Unterhaltes an. Funktionserhaltende und ästhetische Massnahmen sind generell zu unterscheiden. Bei Behandlungen ist es unter Umständen sinnvoll, Erneuerungen in der Anfangsphase in relativ kurzen Zeitabschnitten vorzunehmen. Der geringere Aufwand und die steigende Dauerhaftigkeit wirken sich positiv auf die Gesamtwirtschaftlichkeit aus.

Überwachung

Mit der Abnahme des Bauwerks gehen die meisten Bauwerke in eine Abteilung der Liegenschaftsbewirtschaftung über. Vor Ablauf der Garantiefrist sollte eine Schlussprüfung durchgeführt werden, welche der ersten Hauptinspektion entspricht. Bei der Übergabe sollten die notwendigen Bauakten, die Nutzungsvereinbarung sowie der Überwachungs- und Unterhaltsplan der zuständigen Stelle übergeben werden.

Inspektion

Mit regelmässigen Inspektionen sollen Schäden möglichst frühzeitig erkannt und der Zustand des Bauwerks systematisch erfasst werden. Die Erfassung gefährdeter Bauteile und nicht vorgesehener Nutzungen ist ebenso wichtig wie das Liefern von Angaben für den Unterhalt. Notwendige Sofortmassnahmen sind anhand einer Inspektion und in einer Vereinbarung mit dem Überwachungs- und Unterhaltsplan zu veranlassen. Ein Inspektionsrhythmus von einem Jahr ist normalerweise sinnvoll.

Hauptinspektion

Bei der Hauptinspektion sollte neben dem Vertreter der Bauherrschaft eine Fachperson (Ingenieur, Zimmermeister) beigezogen werden. Sie erfolgt normalerweise visuell mit einfachen Hilfsmitteln (Holzfeuchtemessgerät etc.). Üblich ist ein Hauptinspektionsrhythmus von fünf Jahren.

Inspektionsbericht

Der Bericht sollte mindestens enthalten:

• Dokumentation des Zustands mit Angabe der wesentlichen Schäden mit einer Bewertung
• Allfällig angeordnete Sofortmassnahmen
• Empfehlungen für das weitere Vorgehen (nächster Inspektionstermin)
• Notwendige Anpassung des Überwachungsplanes. Die Schäden sind so weit zu dokumentieren, dass sie eindeutig lokalisiert werden und Schlüsse auf Veränderungen gemacht werden können. Wenn immer möglich, sollten Fotos der entsprechenden Bauteile archiviert werden. Die nicht inspizierbaren Bauteile sollten ebenfalls bewertet werden (Gefährdung wahrscheinlich/unwahrscheinlich).

Überwachungspunkte bei Holzbauten

Holzfeuchtigkeit

Der zentrale Punkt einer Überprüfung von Bauteilen aus Holz ist normalerweise die Holzfeuchtigkeit. Holz zerstörende (Verrotten) oder Holz verfärbende Pilze werden immer zusammen mit erhöhter Holzfeuchtigkeit wirksam. Eine erhöhte Holzfeuchtigkeit beeinträchtigt die Festigkeit, Steifigkeit, Form und Oberflächenbeschaffenheit eines Holzbauteils. Das Fernhalten von Feuchtigkeit und der Einsatz von Holz mit optimaler Feuchtigkeit sind grundsätzlich der beste Schutz für Holzkonstruktionen.

Risse

Trocknungsrisse entstehen zwischen den Fasern beim natürlichen und technischen Trocknungsvorgang. Hinsichtlich der statischen Eigenschaften sind sie normalerweise unbedeutend. Querzugrisse hingegen entstehen durch eine Überbeanspruchung der Schubfestigkeit und weisen ein sprödes Versagen auf. Sie können bei Auflagen, grossen Einzellasten oder Verbindungsmitteln auftreten. Das Unterscheiden gegenüber Trocknungsrissen erfordert fachliche Erfahrung.

Schwinden und Quellen

Änderungen der Holzfeuchte unterhalb von ca. 25 % sind mit Dimensionsänderungen quer zur Faser verbunden. Beim Quellen können die Verformungskräfte ein nicht kontrollierbares Ausmass annehmen. Quellkräften ist grundsätzlich mit konstruktiven Massnahmen (Dilatationsfuge, Schattennut, etc.) zu begegnen.

Oberflächenbehandlung

Unabhängig vom Grundmaterial haben Oberflächenbehandlungen eine beschränkte Lebensdauer. Mit der Erneuerung zum optimalen Zeitpunkt wird die beste Wirtschaftlichkeit erreicht. Eine Dokumentation des Behandlungsaufbaus von Beginn weg ist Voraussetzung für eine korrekte Instandhaltung.

Verbindungen

Bei den Verbindungen findet eine Kraftübertragung zwischen den Bauteilen statt. Ihnen ist bei der Überwachung besondere Aufmerksamkeit zu schenken. Speziell zu überprüfen sind Anschlussverformungen, mechanische Funktion und Stahlteile auf Korrosion.

Verformungen und Nutzungsänderungen

Mit der Entwicklung im Bauwesen haben sich auch die Anforderungen an die Gebrauchstauglichkeit verändert. Die Bauteile sind auf übermässige Verformungen und Decken (gefühlsmässig) auf Schwingen zu untersuchen. Grosse Verformungen geben speziell bei älteren Holzbauten einen Hinweis auf eine hohe, andauernde Belastung. Die Bauwerke sind auf nicht geplante Nutzungsänderungen zu untersuchen und die Bauherrschaft zur Instruktion bezüglich Nutzung zu befragen.

Unterhalt

Der Unterhalt stellt die generelle Erhaltung der Gebrauchstauglichkeit (u.a. ästhetische Ansprüche) und Funktionstüchtigkeit dar. Mit einfachen, regelmässig durchgeführten Massnahmen können oft schwer wiegende Schäden am Bauwerk vermieden werden.

Überprüfung

Ziel und Veranlassung

Eine Überprüfung hat die Beurteilung der Sicherheit und Gebrauchstauglichkeit des Bauwerks zum Ziel. Sie wird veranlasst, wenn:

• Zweifel auf Grund der Zustandsbewertung bei der Überwachung bestehen.
• grössere Unterhaltsmassnahmen in Erwägung gezogen werden.
• Nutzungsveränderungen vorgesehen sind.
• die Sicherheit oder Gebrauchstauglichkeit durch neue Erkenntnisse in Frage gestellt sind.

Umfang

Die Überprüfung beinhaltet grundsätzlich eine Zustandserfassung, Zustandsbeurteilung und eine Empfehlung für das weitere Vorgehen. Sie umfasst je nach Situation nur Bauwerksteile oder das ganze Bauwerk. Einer detaillierten Überprüfung sollte immer eine generelle Überprüfung vorausgehen.