Dichtigkeit
Luftdichtheit – Bauschäden und Wärmeverluste vermeiden
Luftdichtheit bedeutet, dass das Ausströmen von Raumluft aus dem Innern des Tiny Houses vermieden wird.
Vorteile der Luftdichtheit sind insbesondere die Vermeidung von feuchtebedingten Bauschäden, von Zugluft und Fußkälte und von Wärmeverlusten.
Feuchtebedingte Bauschäden können bei mangelnder Luftdichtheit durch die Konvektion von Wasserdampf in die Bausubstanz und anschließender Kondensation des Dampfes zu Wasser entstehen.
Seit 1.11.2020 löst das Gebäudeenergiegesetz GEG die EnEV ab. Auch das GEG sagt in § 13 Dichtheit: „Ein Gebäude ist so zu errichten, dass die wärmeübertragende Umfassungsfläche einschließlich der Fugen dauerhaft luftundurchlässig nach den anerkannten Regeln der Technik abgedichtet ist.“
Die Prüfung der Luftdichtheit kann durch einem Drucktest erfolgen; dieser wird auch als „Blower Door Test“ bezeichnet und stellt eine Dichtheitsmessung dar.
Winddichtheit – das Tiny House von Außen sichern
Im Gegensatz zur Luftdichtheit bedeutet Winddichtheit, dass die Gebäudehülle gegen von außen eindringenden Wind geschützt ist.
Insbesondere muss eine Luftzirkulation innerhalb der Wärmedämmung vermieden werden, da diese die Dämmwirkung entscheidend vermindern würde. Schon gar nicht darf der Wind durch irgendwelche Ritzen oder Löcher von außen in das Gebäude eindringen.
Dies kann bei einer diffusionsgeschlossenen Bauweise durch eine luftundurchlässige Schicht außen vor der Dämmung oder durch eine luftundurchlässige Dämmung, bei einer diffusionsoffenen Bauweise mit einer möglichst luftdichten, aber dampfdurchlässigen Schicht erfolgen (z.B. eine Unterspannbahn, wobei die Dampfdurchlässigkeit hilft, Kondensationsschäden in der Dämmung vorzubeugen).
Winddichtheit und Dämmung
Die Wirkung aller Wärmedämmung beruht auf den Lufteinschlüssen im Dämm material (Zelluloseflocken, Kork, Woll-, Mineralfaser oder anderen Materialien):
Voraussetzung für die dämmende Wirkung dieser Lufteinschlüsse ist aber deren Schutz vor Luftbewegung. Deshalb ist bei der idealen Dämmkonstruktion der Dämmstoff allseitig abgeschlossen:
Ein Beispiel: Auch die wärmedämmende Wirkung eines Wollpullovers beruht auf unbewegten Lufteinschlüssen in den Fasern: Sobald ein kalter Wind weht, lässt die Dämmwirkung nach. Zieht man eine dünne Windjacke darüber, die selbst keine nennenswerte wärmende Funktion hat, ist die Wirkung wiederhergestellt.
Schall
Schalldämmung
Die Schalldämmung bezeichnet das Abwehren eindringender Schallwellen. Es stellt den Unterschied dar, ob ich aus dem Fenster blickend ein Auto nur sehe oder sehe und höre.
Über 2 Mechanismen kann Schalldämmung erzeugt werden: Masse und Entkoppelung.
Masse
Schall ist das Bewegen von Molekülen. Trifft Schall auf eine Wand, beginnen die Moleküle in der Luft die Moleküle in der Wand zu bewegen. Auf der anderen Seite der Wand bewegen die Moleküle der Wand wiederum die Müleküle der Luft. Dieser Schall gelangt dann in unser Ohr.
Je Massereicher die Wand ist, desto weniger Bewegung können die Molküle in der Luft in den Molekülen der Wand erzeugen. Je geringer die Molkülbewegung in der Wand, desto weniger Bewegung kann am anderen Ende an die Luftmoleküle weitergegeben werden.
Entkoppelung
Die Entkoppelung führt über einen Flaschenhalseffekt und Mediumwechsel zur Schalldämmung. Genutzt wird der Effekt oft in Subwoofern, die auf kleinen Gummi-Stelzen stehen.
Schallabsorbtion
Die Schallabsorption wird oft auch als Hallreduzierung bezeichnet. Die Absorption verhindert nur geringfügig, dass ein Geräusch erstmalig das Ohr erreicht. Vielmehr handelt es sich um das Brechen von Schallwellen, damit diese nicht im Raum „schwirren“ und dadurch eine unangenehme Nachhallzeit bilden.
In vielen Haushalten können Wohnzimmer und Badezimmer genutzt werden, um einen Kontrast in der Nachhallzeit zu erleben. Dafür geht man in das jeweilige Zimmer, schließt die Türe und klatscht in die Hände. Das Klatschgeräusch wird im Regefall im Badezimmer länger zu hören sein, als im Wohnzimmer. Dies ist die Nachhallzeit.
Zur Schallabsorption taugen besonders Oberflächenreiche Materialien. Aus diesem Grund werden in Tonstudios Schaumstoffe und Textilien gerne verwendet. Eine sehr anschauliche makroskopische Oberflächenrauheit findet man im Eierkarton.
Modellierung
Bei der Modellierung geht es darum, das geplante Bauwerk so genau wie möglich in seinem statisch relevanten Aufbau abzubilden. Dazu gehört es, die Geometrien der verwendeten Hölzer und Profile zu berücksichtigen, die korrekten Werkstoffe zuzuweisen und die Verbindungstechnik im Modell selber oder separat davon zu betrachten. Chassis und Ständerwerk bilden die Basis eines jeden Tiny Houses. Sie müssen die Lasten abtragen und der Verformung standhalten können – sie sind also die tragenden Elemente. Fenster und Türen dürfen beispielsweise statisch nicht berücksichtigt werden, da über diese keine Lasten weitergeleitet werden sollen. Auch die Fassade darf im Allgemeinen statisch nicht berücksichtigt werden. Die Verbindungstechnik stellt eine besondere Herausforderung dar, da nicht nur die Hölzer die Lasten aushalten können müssen, sondern auch die Verbindungsmittel Kräfte zwischen zwei oder mehr Trägern weiterleiten müssen.
Chassis
Jede Modellierung beginnt mit dem Chassis. Es stellt den Grundstein eines Tiny Houses dar, da durch das Chassis alle Lasten in das Erdreich abgeführt werden müssen, egal ob Fahrt oder Stand. Anhänger und Wechselbrücken werden im Allgemeinen aus Stahl- oder Aluminiumprofilen gebaut, in Sonderfällen kommen auch Holz und Faserverbundwerkstoffe zum Einsatz. Diese Profile werden meistens als Flächen modelliert, da diese es in der Auswertung ermöglichen lokale Spannungsspitzen zu identifizieren und nur dort Verstärkungen einzubringen, anstelle das gesamte Profil höher dimensionieren zu müssen.
Ständerwerk
Auf oder an das Chassis wird das Ständerwerk angebracht. Das Ständerwerk bildet nicht nur ein optisches Highlight, sondern erfüllt in erster Linie die Aufgabe, alle Lasten, die auf das Tiny House einwirken, aufzunehmen und weiterzuleiten. Das eigentliche Ständerwerk besteht aus Diagonal-, Eck- und Stirnpfosten. In dieses werden daraufhin die Wechsel für Türen und Fenster eingebracht, sowie die Riegel und Sparren für Lofts oder Empore. Als Werkstoff wird für das gesamte Ständerwerk ein Fichte/Tannen Brettschichtholz (BSH) der Festigkeitsklasse C24 verwendet.
Verbindungstechnik
Die passende Dimensionierung von Hölzern im Ständerwerk und den Profilen im Chassis stellt immer nur die halbe Miete dar. Die beiden Komponenten müssen auch miteinander verbunden werden, auf eine Weise, dass alle Kräfte und Momente von einem Träger in den anderen weitergeleitet werden können. Hier kommt die Verbindungstechnik zum Einsatz. Um die Verbindungstechnik berücksichtigen zu können, gibt es verschiedene Möglichkeiten. Beispielsweise für Kreuzverschraubungen gibt es von den Herstellern allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen, über welche die Tragfähigkeit eines Schraubenpaares berechnet wird und dann mit den Schnittgrößen an der Verbindungsstelle abgeglichen werden kann. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Verschraubungen direkt in dem Statikprogramm zu modellieren und darüber den Nachweis zu erbringen.
Wind
Windlast
Die Windlast bezieht sich auf die Kraft oder Belastung, die der Wind auf eine Struktur ausübt, wie zum Beispiel ein Gebäude, eine Brücke oder eine andere Konstruktion. Sie wird durch Faktoren wie Windgeschwindigkeit, Windrichtung und der Form der Struktur beeinflusst. Ingenieure berücksichtigen die Windlast bei der Gestaltung von Gebäuden, um sicherzustellen, dass sie den Kräften standhalten können, die durch den Wind erzeugt werden.
Windlasten sind eine durch das Klima bedingte und veränderliche Einwirkung auf Bauwerke oder Bauteile. Die Windlast ergibt sich aus der Druckverteilung um ein Bauwerk, welches einer Windströmung ausgesetzt ist. Die Windlast wirkt im Allgemeinen als Flächenlast senkrecht zur Angriffsfläche und setzt sich vor allem aus Druck- und Sogwirkungen zusammen. So entsteht bei einem Bauwerk an den frontal angeströmten Flächen durch die Strömungsverlangsamung ein Überdruck (Winddruck). Im Bereich der Dach- und Seitenflächen löst sich die Luftströmung an den Gebäudekanten ab und bewirkt dort einen Unterdruck (Windsog). Durch den Nachlaufwirbel wird an der Gebäuderückseite ebenfalls ein Unterdruck erzeugt. In den Normen werden die Windlasten in Rechenwerte zur Ermittlung der Tragwerkssicherheit überführt. Dabei wird aufgrund der starken zeitlichen und räumlichen Schwankungen der ausgeprägt stochastische Charakter beachtet.
Windzonen
Windzonen sind geografische Zonen, die in Deutschland in vier Windzonen mit unterschiedlichen Grundwindgeschwindigkeiten unterteilt sind. Die Grundwindgeschwindigkeiten sind wie folgt untergliedert:
- Grundgeschwindigkeit: 22,5 m/s (Windzone 1)
- Grundgeschwindigkeit: 25,0 m/s (Windzone 2)
- Grundgeschwindigkeit: 27,5 m/s (Windzone 3)
- Grundgeschwindigkeit: 30,0 m/s (Windzone 4)
Vor allem in Grenzgebieten der Windzonen ist es schwierig, diese eindeutig festzulegen. Es gibt auch eine DIN EN 1991-1-4 Windzone Karte.
Geländekategorien
Bei statischen Berechnungen zu Wind sind die Geländekategorien von Bedeutung. Die Geländekategorien sind in der DIN EN 1991-1-4 definiert und geben an, wie stark der Wind auf ein Gebäude einwirkt. Die Geländekategorie hängt von der Umgebung ab, in der sich das Gebäude befindet. Es gibt vier Geländekategorien, die wie folgt definiert sind:
- Geländekategorie I: Offenes Gelände mit einer Höhe von weniger als 10 Metern.
- Geländekategorie II: Offenes Gelände mit einer Höhe von mehr als 10 Metern.
- Geländekategorie III: Bebauung mit einer Höhe von weniger als 15 Metern.
- Geländekategorie IV: Bebauung mit einer Höhe von mehr als 15 Metern.
Schnee
Schneelast
Schneelasten sind eine durch das Klima bedingte und veränderliche Einwirkung auf Bauwerke oder Bauteile. Die Schneelast oder Schneedruck gehört zu den klimatisch bedingten veränderlichen Einwirkungen auf Bauwerke. Sie hängt von Schneeart und Schneemenge ab. Die baulichen Lastannahmen bezüglich der Schneelast, auf die eine Dachkonstruktion auszulegen ist, hängen ab von der geografischen Lage und von der Form des betrachteten Bauwerks. Die charakteristischen Werte für Schneelasten werden für regionale Zonen (Schneelastzonen) mit unterschiedlichen Intensitäten der Schneelast ermittelt.
Schneelastzonen
In Deutschland ist die Schneelast in fünf verschiedene Zonen unterteilt: Zone 1, 1a, 2, 2a und 3. Diese Schneelastzonen teilen Deutschland grob in Klimazonen ein, in denen gewöhnlich mehr oder weniger Schnee fällt. Eine kleinere Nummer bedeutet dabei eine geringere Schneelast. Die charakteristischen Werte für Schneelasten (sk) werden für regionale Zonen (Schneelastzonen) mit unterschiedlichen Intensitäten der Schneelast ermittelt.
- In Zone 1 beträgt die Schneelast bis zu 0,65 kN/m² bis zur Höhe von 400 m.
- In Zone 1a beträgt die Schneelast bis zu 0,81 kN/m² bis zur Höhe von 400 m.
- In Zone 2 beträgt die Schneelast bis zu 0,85 kN/m² bis zur Höhe von 285 m.
- In Zone 2a beträgt die Schneelast bis zu 1,06 kN/m² bis zur Höhe von 285 m.
- In Zone 3 beträgt die Schneelast bis zu 1,10 kN/m² bis zur Höhe von 255 m.
Dachform
Die Schneelast hängt von der Form des Dachs ab, da die Schneelast auf eine Dachfläche verweht werden kann. Die charakteristische Schneelast kann durch Formbeiwerte abgemindert oder erhöht werden. Je größer die Dachneigung desto geringer ist der Formbeiwert – umso geringer die Schneelast. Die zulässige Schneelast gibt an, wie viel Schnee ein Hausdach aushält. Die Schneelast ist generell abhängig von der Form sowie der geografischen Lage des Bauwerks und wirkt als sogenannte Flächenlast senkrecht zur Grundfläche. Wenn es lange und intensiv schneit, „stapelt“ sich der Schnee schichtweise auf dem Dach.
Das Chassis von TechnTinyHouse
Entwicklung
Unser Chassis ist ein wesentlicher Bestandteil unserer ganzheitlichen Systematik im Bau von Tiny Houses
Wir haben unser Chassis über Jahre entwickelt, um es so zu haben, wie wir es für unseren Eigenbedarf auch selbst nutzen würden. Dieses Designer-Chassis ist für Tiny Housler bestimmt, die Wert legen auf ein für die ganz spezifischen Anforderungen von Tiny Houses gebautes Chassis – ein Chassis, das auf den Rest des Tiny Houses abgestimmt ist und mit ihm ein systematisches Ganzes bildet.
Schneelastzonen
In Deutschland ist die Schneelast in fünf verschiedene Zonen unterteilt: Zone 1, 1a, 2, 2a und 3. Diese Schneelastzonen teilen Deutschland grob in Klimazonen ein, in denen gewöhnlich mehr oder weniger Schnee fällt. Eine kleinere Nummer bedeutet dabei eine geringere Schneelast. Die charakteristischen Werte für Schneelasten (sk) werden für regionale Zonen (Schneelastzonen) mit unterschiedlichen Intensitäten der Schneelast ermittelt.
- In Zone 1 beträgt die Schneelast bis zu 0,65 kN/m² bis zur Höhe von 400 m.
- In Zone 1a beträgt die Schneelast bis zu 0,81 kN/m² bis zur Höhe von 400 m.
- In Zone 2 beträgt die Schneelast bis zu 0,85 kN/m² bis zur Höhe von 285 m.
- In Zone 2a beträgt die Schneelast bis zu 1,06 kN/m² bis zur Höhe von 285 m.
- In Zone 3 beträgt die Schneelast bis zu 1,10 kN/m² bis zur Höhe von 255 m.
Dachform
Die Schneelast hängt von der Form des Dachs ab, da die Schneelast auf eine Dachfläche verweht werden kann. Die charakteristische Schneelast kann durch Formbeiwerte abgemindert oder erhöht werden. Je größer die Dachneigung desto geringer ist der Formbeiwert – umso geringer die Schneelast. Die zulässige Schneelast gibt an, wie viel Schnee ein Hausdach aushält. Die Schneelast ist generell abhängig von der Form sowie der geografischen Lage des Bauwerks und wirkt als sogenannte Flächenlast senkrecht zur Grundfläche. Wenn es lange und intensiv schneit, „stapelt“ sich der Schnee schichtweise auf dem Dach.