Priloznost za Slovenijo -Simple-tech konstrukcije

Die Chance fur Slowenien - Einfachtech Konstruktionen

prof. Julius Natterer

Bois Consult Natterer SA, Rte de la Gare 10, CH-1163 Etoy

bcn.sa@tiscali.ch

Masivne lesene konstrukcije Izziv za trajnostno ekolosko ravnovesje Ali bo les kot obnovljiv material postal grad-beni material 21. stoletja? V sodobnem casu, v katerem so okoljevarstveni vidiki vse bolj po-membni, ima les prednost pred ostalimi grad-benimi materiali predvsem glede znizevanja emisij CO^ ter z energetskega vidika.

Obdelava lésa v primerjavi z drugimi gradbe-nimi materiali po eni strani terja le malo fo-silne energije, po drugi strani pa lahko CO^, ki ga oddaja ozracje, vezemo s ponovnim pogoz-dovanjem.

V zacetku preteklega stoletja so z neverjetnim prizadevanjem spodbujali raziskovanje nekega drugega materiala: jekla. Simbol te nove tehni-ke je postal Eifflov stolp v Parizu, ki je sijajen primer uporabe jekla. Dandanes pa stevilni strokovnjaki streho Expa v Hannovru, ki je bila postavljena v high-tech izvedbi v lesu, progla-sajo za zascitni znak stoletja, ki se bo zapisalo lesu. Treba je okrepiti raziskovanje tega mate-

Massivholz-konstruktionen Herausforderung fur eine nachhaltige Ôkobilanz Wird Holz als nachwachsender Werkstoff das Baumaterial XXI. Jahrhunderts? In der heu-tigen Zeit, in der ôkologische Ûherlegungen zunehmend an Bedeutung gewinnen, kann der Werkstoff Holz vor allem unter dem Aspekt der CO^ Emissionen und energetischer Gesichts-punkte gewichtige Trûmpfe ausspielen.

Zum einen henôtigt die Verarheitung im Ver-gleich zu anderen Baustoffen nur sehr wenig fossile Energie. Darûher hinaus kann das im Holz ahgelagerte CO^ der Atmosphàre durch Wiederaufforstunggehunden werden.

Zu Beginn des letzten Jahrhunderts wurde mit ungeheurem Aufwand die Erforschung eines Materials vorangetriehen: Stahl. Als leuchten-des Beispiel seiner Verwendung wurde der Eif­fel Turm in Paris Symbol dieser neuen Technik. Heute gilt unter vielen Experten das im High-Tech Verfahren erstellte Expodach von Hanno-ver als Wahrzeichen eines Jahrhunderts, das

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riala, saj ima se izjemen razvojni potencial. Les je brez zadrzkov cenjen tako med nacrtovalci in arhitekti, kot tudi med narocniki. Vendar so ga V preteklosti zaradi pomanjkljivega pozna-vanja njegovih lastnosti premalo uporabljali.

Nove tehnike gradnje v lesu Pogostejsa uporaba lésa v gradbenistvu je od-visna od nadaljnjega inzenirsko-tehnicnega razvoja lésa kot nosilnega gradbenega materi­ala, da bi njegov skromni delez glede na celo-tni volumen gradenj povecali s priblizno 1 % na morda 2-3 %.

Kriteriji za razvoj so ob tem boljsa evaluacija kakovosti gradbenega lésa, vecja raznolikost in boljsa obdelava lésa in lesnih tvoriv ter razvoj novih veznih sredstev, ki dovoljujejo, da so konstrukcije v kar najvecji mozni meri prefa-bricirane.

V moderni arhitekturi bi bilo potrebno pou-dariti vlogo lésa in ga prikazati kot alternativo drugim gradbenim materialom: • V masovni uporabi za konstrukcije sten,

stropov in streh pri gradnji stanovanjskih in javnih zgradb (tudi v kombinaciji z drugimi gradbenimi materiali),

• pri zahtevnih high-tech konstrukcijah za iz-vedbo streh, dvoran in mostov.

Uspesna uporaba lésa v gradbenistvu je odvi-sna od kriterijev kakovosti. Ce zelimo doseci vecjo uporabo lésa v konkurenci z drugimi gradbenimi materiali, je najpomembnejsa go-spodarnost lésa. Les kot material za nosilne konstrukcije je izziv za nadaljnjo uporabo lésa pri izgradnji stavb. Ob tem je treba razvijati in uporabljati vse vrste lésa in lesnih tvoriv od okroglega lésa, zagarskih profilov z ostrimi robovi, pa vse do sovpreznih konstrukcij iz plohov in tramov, kot tudi lameliran lepljen les, slojnat furniran les LVL, vezan les, nosilce vrste PSL, LSL itd., predvsem v kombinaciji z drugimi materiali.

Konstrukcije iz masivnega lésa Uporaba najbolj kakovostnega lésa pa vendarle ne bi smela biti edini cilj pri leseni gradnji. Prav tako je potrebno, da uporabo lésa spodbujamo

sich dem Holz zuwenden wird. Die Erforschung dièses Werkstoffes muss intensiviert werden, da noch immer ein riesiges Entwicklungspotential vorhanden ist. Unter Planern, Architekten und Bauherren hesitzt Holz ein uneingeschrànkt positives Image. Dennoch wurde in der Vergan-genheit aus mangelnder Kenntnis seiner Eigen-schaften zu wenig verwendet.

Neue Techniken im Holzbau Die Mehrverwendung von Holz im Bauwesen ist von der ingenieurmàfiigen Weiterentwick-lung des Materials Holz als tragender Baustoff ahhàngig, um den hescheidenen Anteil am ge-samten Bauvolumen von etwa 1 % vielleicht auf 2-3 % anzuhehen.

Die Kriterien der Entwicklung sind dabei, hes-sere Evaluierung der Qualitàt des Bauholzes, Erhôhung der Vielfalt und hessere Behandlung der Materialvarianten, Entwicklung neuer arheitszeitsparender Verbindungsmitteltech-niken, welche einen môglichst hohen Vorferti-gungsgrad erlauhen.

Zudem sind einmal quantitàtshezogene Techni­ken fur Decken, Wànde, Dàcher des verdichte-ten Siedlungs- und Verwaltungshaues auch im Verhund mit anderen Massivhaustoffen, und als zweites die qualitàtshezogenen HI-Tech Son-derkonstruktionen im Dach- Hallen- und Brii-ckenhau fur die moderne Architektur wichtige Komponente, das Image des Baustoffes Holz zu

Julius Natterer, rojen 5.12.1039 v kraju Haggn na Spodnjem Bavarskem, Nemcija. 1965 diplomiral iz gradbenistva na Tehnicni univerzi v Mùnchnu in leta 1978 zacel poucevati kot profesor na univerzi ETH Lausanne v Svici. Med leti 1980 in 1993 je osnoval vec inzenirskih birojev. Od leta 2006 je castni profesor univerze ETH v Lausanne. Ponnembnejsi projekti: Suspended shell, Wien-A, (1981), Truss bridge over the Simme im Winrimis-CH (1989), Holzbau Atlas Zwei (1990), Polydôme, Ecublens -CH (1991), Roof structure for the Expo World Exhibition in Hanover - D (2000), Zénith 3t Limoges - F (2007), Seven story residential building at Berlin - D (2007).

julius Natterer, born 5.12.1935, in Haggn, Lower Bavaria, Germany. In 1965 lie graduated at the Technical Univ. in Munich and in 1978 began teaching, as professer, at ETH Lausanne, Swit-zerland. In the period 1980-1993 he founded a number of technical bureaus. Since 2006 he is honorary professer of ETH in Lausanne. Sig-nificant projects: Suspended Shelf Wien (1981); Truss Bridge over the Simme im Wimmis (1989); Holzbau Atlas Zwei (1990); Polydôme, Ecublens (1991); Roof structure for the Expo World Exhibition in Hannover (2000); Zénith at Limoges (2007); Seven story residential building in Berlin (2007). For his work Julius Natterer recelved: the Mies van der Rohe Prize in 1981, the Médaille de l'Académie de l'Architecture in 1986, the Ernst Pelz Prize and the MeritAward in the USA in 1995 or the World Award for Timber Structures in Malaysia in 2002, as well as the Germon Struc­tural Steel Prize in 1976. Since 1992 he has been a member of the Royal Swedish Academy of Engineehng Sciences. In 2005, he was awarded the main prize of the Schweighofer Foundation.

Most, Wiesfelden, Nemcija, 2002 Naturbeobachtungssteg, Wiesfelden, lEZ Natterer

G r a d n j a z l e s o m - i z z i v i n p r i l o z n o s t z a S l o v e n i j o 19

Opazovainica za divjad, Nacionaini park Bayerische Wald, 2001 Wildniscamp am Falkenstein, Nationalpark Bayerischer Wald

iz najrazlicnejsih zornih kotov. Tako moramo poleg selektivne rabe za izvajanje ekstremno obremenjenih high-tech konstrukcij, kot so dvorane, mostovi in veqe strehe, spodbujati tudi masovno uporabo lésa za stene, stropove in strehe, mozne so tudi kombinacije z drugi­mi materiah, kot so béton, steklo aH jeklo.

Gradnja iz masivnega lésa na idealen nacin udejanja ta cilj. Pri tej metodi masivne deske ploskovno polozimo drugo na drugo in jih po-vezemo- zebljamo, moznicimo, lepimo, itd. Tako nastajajo masivni elementi, katerih debe-lina ustreza sirini desk. Pri tem sistemu zaradi povezovanja (zebljanje, moznicenje, lepljenje) nastane prostorska nosilnost, pri kateri more-

Razgledni stolp v Lausanni, Svica Aussichtsturm Lausanne

verbessern und anderen Baustoffen konkurrenz-fàhig eine Alternative darzustellen.

Die Chancen des Ingenieurholzbaues, und die Verwendung des Holzes als tragender Bau­stoff, ist von Qualitàtskriterien ahhàngig. Die Wirtschaftlichkeit des Einsatzes von Holz als Baustoff im Wettbewerb mit anderen Baustof­fen ist dabei, wenn wir zu einer vermehrten Anwendung im Holzbauwesen gelangen wol-len, das Wichtigste. Holz als Material fur tra-gende Konstruktionen ist eine Initialzûndung fur weitere Holzverwendung im Ausbau. Dabei sind aile Holz- und Holzwerkstoffe von Rund-holz, Kantholz, profiliertem Kantholz bis zum zusammengesetzten Verbundquerschnitt aus Brettern und Kanthôlzern sowie Brettschnit-holz, Furnierschnitholz, Sperrholz, als auch Furnierstreifenschnitholz,usw. insbesondere in Kombination mit anderen Materialien, zu ent-wickeln und einzusetzen.

Konstruktionen aus Massivhoiz Der Einsatz von qualitativ hochwertigem Holz darf jedoch nicht das einzige Ziel bei Holzkon-struktionen sein. Es ist ebenso notwendig, den Gebrauch von Holz unter allen Gesichtspunk-ten zu fôrdern. So muss neben der selektiven Verwendung fur die Ausfûhrung von extrem beanspruchten High-Tech Konstruktionen wie Hallen, Brûcken und Ûberdachungen auch die quantitive Anwendung fur Wànde, Dàcher und Bôden gefôrdert werden. Môglich sind dabei auch Komhinationen mit anderen Materialien wie Béton, Glas oder Stahl.

Die Massivholzbauweise verwirklicht dièses Ziel in idealer Weise. Bei dieser Méthode wer­den Bretter flàchig aneinandergereiht und ver-nagelt, verdûhelt, verleimt etc. So entstehen massive Elemente, deren Dicke der Breite der Bretter entsprechen. Bei diesem System ent-steht durch die Vernagelung eine Art »sozialer Verband«, in dem ein eventueller Defekt eines einzelnen Brettelementes nicht zur generellen Zerstôrung der ganzen Struktur fûhrt, weil die Beanspruchung durch die benachbarten Bret­ter aufgenommen wird. Die Vorteile solcher Strukturen sind vielfàltig. Sie ermôglichen es, die notwendige statische Hôhe im Vergleich zur traditionellen Zwischendecke zu verringern. Wegen ihres Gewichts verbessern sie sowohl den Schallschutz als auch die thermische Tràgheit.

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bitna poskodovanost ene samega elementa ne bi privedla do zrusenja celotne strukture, saj obremenitev nase prevzamejo sosednji elemen­ti. Taksne strukture imajo najrazlicnejse pred-nosti. Omogocajo, da znizamo staticno visino V primerjavi s tradicionalnim lesenim stropom. Zaradi svoje teze izboljsujejo tako zvocno kot tudi toplotno izolacijo in s tem preprecijo pre-grevanje stavbe poleti, pozimi pa enakomerno cez ves dan razporedijo energijo, ki jo daje sonc-na toplota. Ce te strukture ohranimo vidne, dobimo arhitekturno privlacno in opticno zelo vsecno moznost oblikovanja prostora. Lahko pa jih tudi prekrijemo z mavcnimi ploscami ali tapeto. Ce konstrukcijo izdelamo z razlicnimi profili, nam to omogoca, da z majhnimi stroski oblikujemo razgibane ploskve. Z uporabo raz-licno sirokih desk poleg tega dobimo moznost, da zakrijemo instalacijske napeljave.

Vecje razpone pri stropnih elementih doseze-mo s kombiniranimi sistemi. Les se uporablja V natezni, béton pa v tlacni coni. Tako opti-malno uporabimo razlicne gradbene materiale V skladu z njihovimi lastnostmi. Povezovanje obeh komponent dosezemo s pomocjo povezo-valnega jedra in prednapetih moznikov. Leseni elementi so lahko razlicnih oblik in prerezov. Pri mostovih lahko uporabljamo dvostransko obzagan les, medtem ko za vozisca lahko upora­bljamo enostransko obzagan les. V notranjosti zgradbe najraje uporabljamo sestavljene panele iz masivnega lésa, za zelo velike obremenitve pa V kombinaciji z lameliranim lepljenim lesom. V primerjavi z obicajnimi sistemi je lastna teza strukture v tem primeru bistveno manjsa.

Die Uberheizung des Gebàudes im Sommer wird dadurch verhindert und die durch Sonnenein-strahlunggewonnene Energie im Winter gïeich-màsiger Uber den ganzen Tag verteilt. Werden dièse Strukturen sichtbar belassen, ergibt sich eine architektonisch reizvolle und optisch sehr ansprechende Môglichkeit der Raumgestaltung. Alternativ kônnen sie mit einer Gipsschicht oder Tapete ûberdeckt werden. Die Ausfûhrung in mehreren Profilen gestattet die Gestaltung verschiedener Oberflàchen zu geringen Kosten. Durch die Verwendung unterschiedlich hreiter Bretter besteht zudem die Môglichkeit der ver-deckten Installation.

Fur Deckenelemente kônnen hôhere Spannwei-ten durch kombinierte Système erreicht werden. Holz wird dabei im Zug-, Béton im Druckbe-reich verwendet. So werden die verschiedenen Werkstoffe ihnen Eigenschaften entsprechend optimal verwendet. Die Verbindung der beiden Komponenten erfolgt durch ein Kernsystem und vorgespannte Dûbel. Entsprechend den verschiedenen Belastungen und àstethischen Anforderungen kônnen die Holzelemente aus unterschiedlichen Formen und Querschnitten bestehen. So ist fur Brûcken der Einsatz von zweiseitig sàgegestreiftem Rundholz denkhar, wàhrend fur Decken Halbrundholz benutzt wer­den kann. Im Innern der Gebàude wird vorzugs-weise die Brettstapelbauweise angewendet. Fur sehr hohe Belastungen kann dièses Verfahren zusammen mit Brettschichtholz als Plattenbal-ken verwendet werden. Im Vergleich zu gàngi-gen Systemen ist das Eigengewicht der Struktur deutlich niedriger.

Razgledni stolp, Naravni park Sauvabelin pri Lausanni, Svica, 2003 Aussichtsturm fur Naturschutzgebiet, Naturparlc Sauvabelin

Koncertna dvorana Limoges, Limoges, Francija, 2007 Konzerthalle Limoges

Za studente gradbenistva:

Gut konstruiert Ist halb gerechnet.

A good design means hall the calculatlons.

Dobra konstrukcija je ze po! izracunov.

Za studente arhitekture:

Qut konstruiert Ist halb gestaltet.

A good design means half the work of création.

Dobra konstrukcija je ze po! oblikovanja.

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