Aluminiumunterkonstruktion für belüftete Fassade

Klappbare belüftete Fassade (NVF)

Jede klappbare belüftete Fassade (RVF) enthält normalerweise, zumindest, die folgenden Komponenten (Abbildung 1):

  • Unterbau - Tragrahmen für Verkleidungsplatten;
  • Halterungen zur Montage des Subsystems an der Wand, auf dem die belüftete Fassade installiert ist;
  • Befestigungselemente - Schrauben, selbstschneidende Schrauben, Dübel, Nieten zum Befestigen von Unterkonstruktionselementen aneinander, Unterkonstruktionen - gegen die Wand, Verblendplatten - zur Unterkonstruktion;
  • Isolierung.

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1- Innerhalb
2 - draußen
3 - Isolierung
4 - dampfdurchlässige Barriere
5 - Befestigungselement
6 - Befestigungselement
7 - Unterbau
8 - Spielraum
9 – Lüftungshohlraum (Spalt)
10 - Außenverkleidung
11 - tragende Wand
12 - thermische Trennung
13 – Anker

Bild 1 - Anordnung einer klappbaren belüfteten Fassade (nach DIN) 18516-1)

Die Essenz einer belüfteten Fassade

Das Wesen einer belüfteten Fassade ist, welche Isolierung und dampfdurchlässige Barriere, einerseits, und Außenverkleidung, andererseits, strukturell durch einen belüfteten Spalt getrennt. Dieser Lüftungshohlraum zwischen den Fassadenkomponenten reguliert die Luftfeuchtigkeit im Gebäude: Die gesamte Feuchtigkeit wird zuverlässig durch den belüfteten Spalt abgeführt. Die feuchte Außenseite der tragenden Wand trocknet sehr schnell. All dies sorgt für ein optimales Klima im Gebäude..

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Bild 2 - Das Funktionsprinzip einer belüfteten Fassade

Subkonstruktion oder Subsystem?

Der Begriff "Unterkonstruktion" ist der gleiche wie der englische Begriff "Unterkonstruktion" und der deutsche Begriff "Unterkonstruktion"., die in ausländischen normativen Dokumenten an belüfteten Fassaden verwendet werden. Gleichzeitig, In der englischsprachigen Fachliteratur werden solche Begriffe häufig verwendet, как «tragende Struktur», «Unterstützungssystem», «Hilfsrahmen» и «Grundrahmen». Im russischsprachigen Umfeld von Fassadenspezialisten wird häufig der Begriff „Subsystem“ anstelle des Begriffs „Unterkonstruktion“ verwendet., und auch der Begriff "Stützrahmen".

Materialien für den Unterbau belüfteter Fassaden

Internationale Behörde für belüftete Fassaden - DIN 18516-1 legt Anforderungen an Materialien für vorhangbelüftete Fassaden fest, die ohne besondere Bestätigung ihrer Korrosionsbeständigkeit verwendet werden können, einschließlich, zum:

  • Verkleidungsplatten,
  • Unterkonstruktionen und
  • Verbindungselemente.

Zur Herstellung von Unterkonstruktionen, insbesondere, empfohlen:

  • korrosionsbeständige Stähle;
  • Aluminiumlegierungen;
  • Kupferlegierungen;
  • Baustähle mit einer Dicke von mindestens 3 mm mit Korrosionsschutzlackierung.

Die Verwendung von Unterkonstruktionen aus anderen Materialien, z.B, aus Holz gemacht, erfordert besondere Bestätigung und Erlaubnis.

Aluminiumlegierungen für Unterkonstruktionen

Für Aluminiumunterkonstruktionen wird die Verwendung von Aluminiumlegierungen empfohlen, die in der europäischen Norm EN aufgeführt sind 1999-1-1 ((Eurocode 9 "Design von Aluminiumstrukturen"). Typischerweise werden Aluminiumlegierungen für Unterkonstruktionen von belüfteten Fassaden verwendet. 6060 und 6063 in den Zuständen T6 und T66.

Aluminiumunterkonstruktion für belüftete Fassade

Die Aluminiumunterkonstruktion der hängenden belüfteten Fassade besteht aus Aluminiumankern und -profilen, sowie verschiedene Befestigungselemente (Schrauben, selbstschneidende Schrauben, Nieten), die einen Rahmen für die Installation von Verkleidungsplatten an der Außen- oder Innenwand neuer oder bestehender Gebäude bilden.

Betrachten Sie die Anforderungen an eine Aluminiumunterkonstruktion einer belüfteten Fassade am Beispiel einer Unterkonstruktion der bekannten belüfteten Vorhangfassade Hilti EuroFox, die in der gesamten Europäischen Union weit verbreitet ist. Nachfolgend sind die technischen Merkmale der Aluminiumunterkonstruktion der belüfteten Fassade aus dem Zertifikat aufgeführt, Dies gibt das Recht, es unter normalen klimatischen Bedingungen in ganz Großbritannien anzuwenden, von Wales nach Schottland und Nordirland.

Material der Aluminiumhalterungen und -schienen

Das Aluminium-Subsystem Hilti EuroFox umfasst:

  • Aluminiumhalterungen in verschiedenen Formen und Größen;
  • Aluminiumführungen (Profile) in verschiedenen Formen.

Alle Aluminiumkomponenten des Subsystems bestehen aus einer Aluminiumlegierung 6063-T66. Hinweis, Was ist die Mindestfestigkeit von Aluminiumlegierungsprofilen? 6063 im T66 Zustand ist 245 MPa. T66 Status bedeutet, Um eine so hohe Festigkeit bei der Herstellung von Profilen zu erreichen, wurden besondere Maßnahmen ergriffen. Diese Maßnahmen können, z.B, bestehen in einer strengen Kontrolle der Temperatur des ursprünglichen Werkstücks, Temperatur des Profils am Austritt aus der Matrix und beschleunigte Abkühlung des Profils auf der Presse.

Korrosionsschutz der Aluminiumunterkonstruktion

Es sind keine besonderen Maßnahmen erforderlich, um die Oberfläche der Aluminium-Unterkonstruktionskomponenten zu schützen. Gleichzeitig, Unter Bedingungen hoher Luftfeuchtigkeit führt die Wechselwirkung von ungeschütztem Aluminium mit zementbasierten Materialien zu starker Korrosion. Daher ist es bei der Installation von Aluminiumhaltern an Beton- und Ziegelwänden unbedingt erforderlich, Auskleidungen aus Polypropylen oder Polyvinylchlorid zu verwenden..

Edelstahlbefestigungen

Führende Aluminiumprofile werden mit selbstschneidenden Schrauben (selbstschneidende Schrauben) 5,5 x 19 mm von korrosionsbeständigen austenitischen (rostfreien) Stählen EN mit Aluminiumklammern verbunden 1.4567 (AISI 304) и DE 1.4578 (AISI 316). Diese Schrauben markieren A2 und A4, beziehungsweise. Dies sind Analoga der austenitischen korrosionsbeständigen Stähle 08Х18Н10 und 08Х18Н10М2.

samorez-ventiliruemogo-fasadaBild 3 - Selbstschneidende Schrauben aus korrosionsbeständigen austenitischen Stählen zum Verbinden von Aluminiumprofilen mit Aluminiumhaltern

Unterstützende Komponenten

Zu den Nebenkomponenten des Aluminium-Subsystems gehören:

  • Befestigungsschrauben - selbstschneidende Schrauben (selbstschneidende Schrauben) aus korrosionsbeständigem Stahl oder hitzegehärtetem Stahl zur Befestigung der Halterungen an der tragenden Wand;
  • spezielle Anker, bestehend aus einer Polyamidhülse und einer Spezialschraube aus verzinktem Stahl oder Edelstahl. Mit diesen Ankern wird das Teilsystem an einer tragenden Beton- oder Ziegelwand befestigt..

ustanovka-napravlyayushchix-profileyBild 4 - Vertikale und horizontale Installation von Führungen

Lasten vom Teilsystem zur Strukturwand

Das Aluminium-Subsystem Hilti EuroFox wird beim Bau belüfteter Fassaden als tragender Rahmen für die Verkleidung von Außen- oder Innenwänden neuer und bestehender Gebäude verwendet. Es ist so konzipiert, dass Windlast und Verkleidungsgewicht effizient auf den Träger übertragen werden, Beton oder Ziegel, Wände.

Wärmeisolierende Halterungen

Die maximale Windlast an einer Wand mit installierter belüfteter Fassade muss gemäß den nationalen Vorschriften berechnet werden. In Großbritannien, z.B, Grenzwindlasten werden nach dem Eurocode berechnet 9 (AUF 1991-1-4), Bei der endgültigen Zuordnung der maximalen Windlast wird jedoch ein Multiplikationsfaktor angewendet 1,5.

Aluminiumhalterungen

Anzahl der Klammern, mit dem das Aluminium-Teilsystem an der tragenden Wand befestigt wird, sollte vom Gewicht des ausgewählten Verkleidungstyps abhängen und in der Entwurfsphase der belüfteten Fassade festgelegt werden. Details der Halterungen und ihrer Konstruktionsstärke sind in der Abbildung dargestellt. 4. Die Auslegungslast auf die Befestigungselemente zwischen den verschiedenen Komponenten des Aluminium-Subsystems sollte geringer sein, als ihre Designstärke.

kronsteiny-ventilirovanogo-fasadaBild 5 - Aluminiumhalterungen

Aluminiumprofile

Das Design der Führungsschienen und die Art und Weise, wie sie an den Halterungen befestigt sind, müssen den Anforderungen der nationalen Bauvorschriften entsprechen., unter Berücksichtigung der minimalen mechanischen Eigenschaften der aufgebrachten Aluminiumlegierungen in ihrem gegebenen Zustand, z.B, 6063-T66 oder 6060-T66. Die maximale Durchbiegung der Führungen (Aluminiumprofile) zwischen zwei Stützen sollte mehr als ein Zweihundertstel der Spannweite (L / 200) betragen., und für freitragende Elemente - einhundertfünfzigstel ihrer Länge (L / 150).

Allgemein, Aluminiumprofile des Teilsystems werden mit herkömmlichen runden Löchern in der Mitte ihrer Länge fest fixiert. In diesem Fall werden die restlichen Befestigungspunkte der Profile auf Langlöchern gleitend ausgeführt, Dadurch können sich die Profile bei Temperaturänderungen verlängern oder verkürzen (siehe. Bild 4).

alyuminievye-profili-ventiliruemogo-fasadaBild 6 - Aluminiumführungsprofile

Um eine freie Wärmeausdehnung zu gewährleisten, muss ein Längenspalt vorgesehen werden 2,5 mm pro Meter Länge. Für Standardschienenlänge 3 m Spaltbreite 8 mm zwischen benachbarten Führungen wird als ausreichend angesehen. In Berechnungen wird der Wärmeausdehnungskoeffizient von Aluminium normalerweise als 23 × 10 angenommen-6 1/ZU. Das heisst, Was, z.B, bei einer Temperaturdifferenz von 100 Grad Kelvin (oder Celsius) pro Meter des Aluminiumprofils ändert seine Länge um 2,3 mm.

Feuerwiderstand des Aluminium-Teilsystems

Aluminiumhalterungen, Führungen und deren Befestigung sind nicht brennbar. Daher können wir annehmen, dass sie nach britischer Bauordnung eine Klasse haben 0 oder "geringes Risiko".

Die Halterungen des Aluminium-Subsystems umfassen Polyurethan- oder PVC-Träger für, um das Risiko von Kältebrücken durch den Kontakt zwischen Halterung und Wand zu verringern. Da diese Halterungen meist hinter den Verkleidungsplatten und "versteckt" sind, Außerdem, in relativ geringen Mengen vorhanden, dann ist es unwahrscheinlich, dass sie einen signifikanten Einfluss auf den Gesamtbrand der Fassadenverkleidung haben.

Gleichzeitig, Für jedes belüftete Fassadensystem wird anhand von Tests eine Schlussfolgerung zum Feuerwiderstand gezogen, durchgeführt von einem speziellen akkreditierten Labor.

Entwässerung und Belüftung

Die Mindestbreite des Lüftungsspaltes zwischen der Rückwand der Verkleidungsplatten und der Dämmung oder Wand (ohne Dämmung) hängt von der Höhe des Gebäudes und den klimatischen Merkmalen des Gebiets ab, in dem die Fassade installiert ist. Hilti Eurofox-Systeme haben einen Lüftungsspalt von mindestens 38 mm für Verkleidungsplatten mit Blind- oder Labyrinthfugen und 50 mm - für offene Fugen.

Technischer Service

Die Aluminiumunterkonstruktion selbst erfordert keine besondere Wartung. Gleichzeitig, Das gesamte vorhangbelüftete Fassadensystem muss jährlich überprüft werden, Sichergehen, dass die inneren Elemente der Fassade in Ordnung und gut belüftet sind, und die Verkleidungsplatten sind an Ort und Stelle und sicher befestigt.

Lebensdauer der Aluminiumunterkonstruktion

Das Aluminium-Subsystem Hilti Eurofox in normalen britischen Klimazonen ist für eine Mindestlebensdauer von 35 Jahre.

Korrosionsschutz von Aluminiumgebäuden

Hinweis, dass sich die normalen Bedingungen in verschiedenen Regionen des Vereinigten Königreichs erheblich voneinander unterscheiden, z.B, по годовому количеству осадков (рисунок 7).

karta-osadkov-evropyBild 7 – Годовое количество осадков в Европе и прилегающих регионах

Можно видеть, что по количество осадков на европейской части России, а также в Украине и Белоруссии составляет 500-800 mm, что в 2-2,5 раза меньше, чем в половине регионов Великобритании.

Gleichzeitig, известно, z.B, из ГОСТ 9.039 «Коррозионная агрессивность атмосферы», что коррозионную агрессивность атмосферы характеризуют увлажнение поверхности материалов и загрязнение воздуха коррозионно-активными агентами.

Это обстоятельство учитывается, в разной степени, при назначении защиты алюминиевых строительных конструкций от коррозии как в отечественных строительных нормах СП 28.13330.2012 (актуализированной редакции СНиП 2.03.11-85), так и в новейших европейских строительных нормах для алюминиевых конструкций EN 1999 (Еврокод 9).

Поэтому в сухих и нормальных регионах могут допустить к применению в строительных конструкциях незащищенный алюминий даже в условиях загрязненной городской атмосферы. Andererseits, во влажных регионах, а также в прибрежных районах, алюминий может потребовать коррозионной защиты даже в чистых от загрязнений (сельских) районах.

Quellen:
1) Сертификат вентилируемого фасада HILTI EUROFOX, 2013
2) Sustainable refurbishment of exterior walls and building facades, Final report, Part A, 2012