Pfosten-Riegel-Fassaden | Glas | Vertikale Glaselemente
Eine Pfosten-Riegel-Fassade besteht aus tragenden Profilen und basiert auf einem Konstruktionsprinzip, das die Montage sämtlicher Einzelkomponenten auf der Baustelle vorsieht. In der Praxis ist jedoch ein gewisser Grad an Vorfertigung üblich. Eine solche Fassade setzt sich aus Pfosten, Riegeln, Verglasungen, Press- und Deckleisten sowie Einsatzelementen mit unterschiedlichen Funktionen, wie zum Beispiel Brüstungsmodulen oder Öffnungselementen zusammen. Das architektonische Erscheinungsbild dieses Fassadentyps wird wesentlich durch die Bündigkeit zwischen Pfosten und Riegeln geprägt. Liegen die Riegel in der selben Ebene wie die Pfosten wird die Fassade als flächenbündig wahrgenommen. Sind die horizontalen Profile vor- oder zurückgesetzt, wirkt das Fassadenbild gerastert.
Aus statischer Sicht gehört die Pfosten-Riegel-Fassade, zusammen mit der Elementfassade, zu den Vorhangfassaden. Da sie nur ihr Eigengewicht trägt, kann sie als leichtgewichtige Konstruktion ausgeführt werden. Senkrechte und horizontale Profile – die Pfosten und Riegel – bilden die Tragstruktur. Der primäre Lastabtrag erfolgt über die senkrechten Hauptprofile. Wahlweise kann die Tragstruktur hängend oder stehend an der Decke, auf der Decke, unter der Decke sowie vor der Wand oder Brüstung eines Rohbaus befestigt werden. Die Befestigung erfolgt mittels Fest- und Loslagern. Die Tragelemente können aus Aluminium, Stahl oder Holz ausgebildet sein, wobei die Riegel zwischen die Pfosten geschraubt, gesteckt oder geschweißt werden. Zusätzlich können sogenannte Aufsatzprofile auf die Tragstruktur montiert werden, an denen die Ausfachungselemente befestigt werden. Im Gegensatz zur Elementfassade, bei der vollständig vorgefertigte Module auf der Baustelle zusammengesetzt werden, kann eine Pfosten-Riegel-Fassade während der Montage an örtliche Gegebenheiten anpasst werden.
In der Produktnorm DIN EN 13830: Vorhangfassaden sind neben den allgemeinen Anforderungen an eine Pfosten-Riegel-Fassade auch solche für die Gebrauchstauglichkeit geregelt. Dabei muss die Funktionsfähigkeit einer Konstruktion trotz Durchbiegung (w) in vertikaler oder horizontaler Richtung in Bezug auf die Länge der Rahmenelemente (L) infolge äußerer und innerer Einwirkungen gewährleistet sein.
So darf bei vertikalen Lasten wie dem Eigengewicht der Füllelemente die maximale Durchbiegung der Riegel L/500 nicht überschreiten. Sonst kann es zur Berührung zwischen Trag- und Hüllstruktur kommen, was ggf. eine ausreichende Belüftung und Entwässerung des Fassadenzwischenraums verhindert. Um dem vorzubeugen, werden große Füllelemente, bei denen der alleinige Lastenabtrag über die Riegel nicht möglich ist, mit speziellen Haltern direkt am Pfostenprofil befestigt. Durchbiegungen in der Fassade werden aber auch durch thermische Dilatation verursacht. Dabei kommt es zur Längenausdehnung der Bauteile infolge von Wärme.
Neben inhärenten Krafteinwirkungen wirken auch Lasten von außen auf die Pfosten-Riegel-Fassade. Bei Windlast sollten folgende Durchbiegungskriterien eingehalten werden:
w ≤ L/200, wenn L ≤ 3.000 mm;
w ≤ 5 mm + L/300, wenn 3.000 mm < L < 7.500 mm; w ≤ L/250, wenn L ≥ 7.500 mm. Hierin ist w die Durchbiegung senkrecht zur Fassadenebene und L die Länge der Rahmenelemente der Vorhangfassade, gemessen zwischen den Auflager- oder Verankerungspunkten. Horizontale Beanspruchungen wie Schneelast treten bei Pfosten-Riegel-Fassaden auf, die wie bei Dachkonstruktionen eine Neigung aufweisen. Bei der sogenannten Holmlast sind folgende Durchbiegungswerte für Riegelprofile zulässig: w ≤ L/200, wenn L ≤ 3.000 mm; w ≤ 5 mm + L/300, wenn L > 3.000 mm
Pfosten-Riegel-Fassaden werden häufig als Doppelfassaden ausgebildet, dabei wird die Hüllstruktur, meist in Form von Verglasungen, vor der tragenden Konstruktion angebracht. Die äußere Ebene dient allein dem Witterungsschutz (Sekundärfassade), während die innere Ebene den Raumabschluss bildet und die Wärmedämmfunktion übernimmt (Primärfassade). Die bauphysikalisch dichten Anschlüsse zum Rohbau werden umlaufend wasser- und luftdicht durch mechanisch fixierte und geklebte Folien oder Zargen hergestellt und wärmegedämmt ausgebildet. Gewöhnlich erfolgt der Einbau der Dichtungen überlappend. Anfallendes Wasser wird in Dach- bzw. in Schrägbereichen innerhalb der Konstruktion kaskadenartig abgeleitet.
Zur Befestigung der Verglasung und als sekundäre zweite Dichtebene kommen horizontale und vertikale Anpressleisten zum Einsatz. Oft werden diese mit unterschiedlich gestalteten Deckleisten abgedeckt. Bei Verglasungen mit dichtstofffreiem Glasfalzgrund müssen entsprechend der DIN 18545:2015-07 – Abdichten von Verglasungen mit Dichtstoffen – Anforderungen an Glasfalze und Verglasungssysteme Öffnungen zum Dampfdruckausgleich außen vorhanden sein.
Die Structural-Glazing-Fassade kommt ohne Anpressleisten aus, da der Eigengewichtsabtrag der Gläser sowie Wind- und Soglasten von der Verklebung aufgenommen werden. Laut den Vorgaben der der Liste der Technischen Baubestimmungen (LTB) -Teil 2 kann bei Einbauhöhen von bis zu 8 Metern auf mechanische Halterungen verzichtet werden. Bei Einbauhöhen darüber ist in Deutschland der Einbau mechanischer Nothalter zur Befestigung der Füllelemente an der Unterkonstruktion nötig. Entsprechende Nothalter können beispielsweise als Eindrehhalter ausgebildet werden, die sich verdeckt im Falzraum angeordnen lassen.
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