mini|Außenwand aus Massivholz Der Massivholzbau bezeichnet eine Bauweise im Holzbau und unterscheidet sich von anderen Holzbauweisen wie dem Skelettbau oder dem Holzrahmenbau durch seinen durchgehend massiven Elementaufbau.
Massive Holzbauelemente werden als Wand-, Dach- und Deckenelemente hergestellt. Konstruktiv handelt es sich dabei um Brettschichtholz beziehungsweise Brettsperrholz. Die einzelnen Brettlagen können miteinander verleimt oder mit Holzdübeln, Drahtstiften oder Heftklammern verbunden sein. Durch die großen, in der Regel vorgefertigten Wandelemente werden kurze Bauzeiten erzielt und so die Kosten gesenkt. Der Rohbau für ein Einfamilienhaus kann so beispielsweise in rund drei Tagen errichtet und wetterfest geschlossen werden.
Bauphysikalische Merkmale mini|Schloss Landsberg von Wald umgeben CO2-Speicher Seit über 250 Jahren erfolgt in Deutschland die Holzgewinnung aus nachhaltiger Forstwirtschaft, das heißt, es wird nicht mehr Holz geerntet als im selben Zeitraum nachwachsen kann. Mit mehr als 3,4 Mrd. m³ besitzt Deutschland die größten nutzbaren Holzvorräte Europas. Wird dieses Holz gezielt genutzt und in Form von Baustoffen in Wand, Decke, Dach und Dämmung langfristig eingesetzt, dient es als CO2-Speicher und wirkt sich so positiv auf unser Klima aus. Wenn Holz nicht verrottet, sondern langfristig eingesetzt wird, entzieht es der Atmosphäre Kohlendioxid. In einem durchschnittlichen Einfamilienhaus in massiver Holzbauweise mit rund 160 m² Nutzfläche werden rund 90 m³ Holz verbaut. Diese Menge an Holz speichert über die Nutzungsdauer des Hauses eine Menge von 74 t CO2, dies entspricht der Menge die von etwa 52 durchschnittlichen Pkw pro Jahr ausgestoßen wird. Holz ist damit der einzige Baustoff der sich nachhaltig positiv auf unser Klima auswirkt.
Feuchteschutz mini|Kanal in Venedig Der Massivholzbau nutzt die Vorteile seiner großen Holzmasse, ohne die Nachteile beispielsweise des Schwindens und der Abgabe von Baufeuchte in Kauf nehmen zu müssen.
Holz hat die Eigenschaft, hauptsächlich in der Breite zu quellen und zu schwinden. Durch den kreuzweise ausgeführten Aufbau von Brettsperrholz sind die Elemente formstabil. Mögliche Schäden durch einen langsamen, konstanten und darum oft unbemerkten Wassereintritt an Sickerstellen von Wasseranschlüssen oder Leitungen stellen bei allen Baustoffen ein großes Problem dar. Tritt Monate oder sogar Jahre lang Wasser aus schadhaften Wasserleitungen, bevor dies bemerkt wird, ist die Sanierung betroffener Bauteile meist teuer und aufwändig. Da Holz im Falle einer dauerhaften Durchnässung zu modern anfängt und so natürlich seine Festigkeit und Struktur verliert, stellt dies ein ernstzunehmendes Schadensbild dar. Von dauerhafter Durchfeuchtung wird gesprochen, wenn über einen Zeitraum von mehr als zwölf Monaten eine Holzfeuchte von mehr als 25 % entsteht.Bernhard Leiße: Holzbauteile richtig geschützt. DRW-Verlag, 2002, ISBN 3-87181-356-7, S. 25.
Durch die hohe strukturelle Festigkeit massiver Holzbauelemente können solcherart beschädigte Bereiche ausgeschnitten und durch neue Bauteile ersetzt werden. Die heute übliche millimetergenaue Fertigung mit CNC-gesteuerten Anlagen macht dies möglich. Bauschäden durch Pilzbildung infolge von Tau- oder Kondenswasserbildung sind nicht zu befürchten. Luft, die nicht vollständig mit Feuchtigkeit gesättigt ist, hat eine relative Feuchte kleiner als 100 % und kann – bei unveränderter Temperatur – weiteren Wasserdampf aufnehmen. Nimmt die Temperatur ab, nimmt auch die Aufnahmefähigkeit der Luft für Wasserdampf ab, das heißt, die relative Feuchte steigt an. Beim Taupunkt ist eine relative Feuchte von 100 % erreicht, es kommt zur Kondensation. Durch die hygroskopischen Eigenschaften des Holzes liegt der Taupunkt im Normalfall immer außerhalb der Konstruktion. Das bedeutet, dass durch die Feuchtigkeitsaufnahme des Holzes die durch die Wand diffundierende Luft so trocken ist, dass kein Wasser mehr ausschlagen kann. Sollte aber eine Leckage doch so groß sein, dass Tauwasser innerhalb des Wandaufbaues anfällt, ist die umgebende Holzmasse groß genug, um mit der anfallenden Feuchtigkeit gut fertigzuwerden.
Es wäre ein Volumenstrom von 228 m³/h Luft notwendig, um eine Holzfeuchte zu erreichen, bei der sich Schimmel bilden kann.Bernhard Leiße: Holzbauteile richtig geschützt. 2002, S. 43.
Nassbereiche gehören in allen Feldern des Hochbaues, unabhängig von der Bauart, zu den schadensträchtigsten Bereichen. Gerade im Duschbereich kann es zu Schäden kommen, deren Behebung äußerst kostenintensiv ist, deren Entstehen aber bei richtiger Planung und Ausführung zu vermeiden gewesen wären. In der Normenreihe DIN 68 800 heißt es hierzu: „Für Holzbauteile, die in eingebautem Zustand unmittelbar… durch Feuchteeinwirkungen beansprucht werden, ist ein Oberflächenanstrich (Beschichtung) keine ausreichende Maßnahme.“ Um einem Pilzwachstum durch überhöhte Holzfeuchte vorzubeugen, ist daher möglicherweise eine entsprechende vorbeugende Behandlung mit geeigneten Holzschutzmitteln empfehlenswert. Um aber den Einsatz von Chemikalien in den eigenen vier Wänden zu vermeiden, sollten einfache, vorbeugende bauliche Maßnahmen ergriffen werden. Hier heißt es: „… dürfen Holzbauteile in Naßbereichen von Räumen mit üblichem Wohnklima der Gefährdungsklasse GK 0 zugeordnet werden, wenn eine unzuträgliche Feuchtebeanspruchung der Holzteile dauerhaft verhindert wird, zum Beispiel durch wasserdichte Oberflächen, auch im Bereich von Durchdringungen und Anschlüssen…“. Diese wasserdichten Oberflächen können zum Beispiel durch Bekleidung mit Gipsbauplatten mit Fliesenbelag unter Verwendung von Dichtmitteln für die Verklebung und Verfugung erreicht werden. Unabhängig davon sind für Fußböden Schutzmaßnahmen gegen „Unglücke“ mit Waschmaschinen oder Badewannen vorzusehen. Das heißt, Deckenunterseiten sollten diffusionsoffen ausgeführt, im Deckenquerschnitt möglichst keine feuchtespeichernden Schüttmaterialien verwendet werden und ebenso ein möglichst wasserdichter Fußbodenbelagsaufbau vorgesehen sein.
Schallschutz Wie schon in anderen Bereichen beschrieben, stellt der Bewohner eines Hauses nicht nur Anforderungen an das Gebäude, die Einfluss auf die Bausubstanz haben, sondern er hat weitergehende Bedürfnisse. Eines davon ist der Schallschutz. Der Schutz gegen Außenlärm und innere Lärmquellen ist ein wesentlicher Bestandteil unserer Lebensqualität geworden. Gerade im Holzbau ist diese Entwicklung frühzeitig erkannt worden und floss in die Entwicklung leistungsfähiger Baustoffe ein. Werden für Einfamilienhäuser seitens der Normen noch keine sehr hohen Anforderungen an den Schallschutz gestellt, ist dies bei Mehrfamilienhäusern und Nutzbauten anders. Durch die hohe, akustisch träge Holzmasse, mehrschichtige Aufbauten und unterschiedliche Wanddicken und -bekleidungen können auch die erhöhten Anforderungen beispielsweise in Schulbauten heute mit geringem Aufwand erfüllt werden. Beim Schallschutz gegen Außenlärm ist nicht nur die gute Schalldämmung der Wandkonstruktion selbst entscheidend, auch das Zusammenspiel zwischen Wand und Fenstern in den jeweiligen Flächenanteilen entscheiden über die Qualität der Konstruktion. Wie bei allen einstoffigen Baustoffen muss beim Anschluss von Deckenbauteilen aus massivem Holz an ebenso massive Holzmauern sehr darauf geachtet werden, dass der folgende Fußbodenaufbau "schwimmend, also entkoppelt ausgeführt. So wird ein Schallübertrag von den Fußböden über die Decke in die Wandkonstruktion und die daraus resultierende akustische Verstärkung des Trittschalles vermieden.
Wärmeschutz Der Wärmedurchgangskoeffizient gibt die Wärmemenge an, die bei einem Temperaturunterschied von 1 Kelvin über eine Bauteilfläche von 1 m² verloren geht. Aufgrund der geringeren Rohdichte im Vergleich zu Baustoffen wie Beton oder Kalksandstein sind die Wärmedämmeigenschaften von Holz bei gleicher Bauteilstärke besser. Im Umkehrschluss bedeutet das, dass die gleichen Anforderungen bei geringerer Wandstärke erfüllt werden. Auf diese Weise kann Wohnraum gewonnen werden.
Aufgrund der geringeren Rohdichte des Holzes sinkt auch seine Wärmespeicherfähigkeit. Dies kann vor allem im sommerlichen Wärmeschutz Probleme mit sich bringen, da sich Wände aus Massivholz schneller aufwärmen als die meisten mineralischen Wände. Hier wirkt jedoch die geringe Wärmeleitfähigkeit des Holz entgegen, denn diese sorgt für eine lange Phasenverschiebung. In der Bautechnik wird mit Phasenverschiebung der Zeitraum zwischen dem Auftreten der höchsten Temperatur auf der Außenoberfläche eines Bauteils bis zum Erreichen der höchsten Temperatur auf dessen Innenfläche bezeichnet. Dies ist vor allem für den sommerlichen Wärmeschutz wichtig, da es bei einer langen Phasenverschiebung auch bei hohen Außentemperaturen im Inneren des Hauses lange kühl bleibt. Dieses Wirkprinzip bleibt bei niedrigen Außentemperaturen erhalten, spielt aufgrund der guten Dämmeigenschaften des Holzes im winterlichen Wärmeschutz jedoch eine untergeordnete Rolle.
Brandschutz Ein massives Holzelement hält Feuer entgegen der landläufigen Meinung sehr lange stand. Das verwendete Holz enthält bis zu 15 % Wasser, das bei einem Brand zunächst verdampfen muss(bei einer Tonne Holz entspricht das 150 l Wasser). Beim Abbrennen verkohlt die oberste Holzschicht und wirkt wie eine Art Schutzmantel. Es kann kein Sauerstoff mehr ins Holz eindringen und der Abbrand verlangsamt sich stark. Durch die geringe Wärmeleitfähigkeit von Holz ist auch die Gefahr der Selbstentzündung von zum Beispiel Tapeten oder Vorhängen auf der anderen Wandseite ausgeschlossen. Der Feuerwiderstand für tragende und raumabschließende Bauteile, Wände und Decken wird in Deutschland und Europa zurzeit noch in zwei unterschiedlichen Formaten angegeben beziehungsweise untersucht:
Deutschland: zum Beispiel F 90 B; dabei bedeuten F = Feuerwiderstandsdauer 90 = geprüfte Mindestdauer, bis die Konstruktion im Brandfall zusammenbricht. B = Brennbar Europa: Im europäischen Raum erfolgt die Bewertung des Brandwiderstandes etwas anders.
Statt „Brandwiderstand von Bauteilen“ muss man sich an den Begriff „Feuerwiderstand von Bauprodukten“ gewöhnen, und damit an viel mehr und neue Codes und viel mehr Zeitspannen als bisher. Als Zeitspannen sind 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 240, 360 Minuten möglich. Werden Kriterien kombiniert, dann entspricht die angegebene „Leistungszeit“ dem Kriterium mit der kürzesten Dauer. für tragende Bauteile:
REI [Leistungszeit] Mindestzeit, während der alle Kriterien (Tragfähigkeit, Raumabschluss und Wärmedämmung) erfüllt sind; RE [Leistungszeit] Mindestzeit, während der die beiden Kriterien (Tragfähigkeit und Raumabschluss) erfüllt sind; R [Leistungszeit] Mindestzeit, während der das Kriterium Tragfähigkeit erfüllt ist.
Raumklima Massive Holzbausysteme sind meist diffusionsoffen konstruiert und können daher dampfförmige Feuchtigkeit aufnehmen, einlagern und auch wieder abgeben. Diese Eigenschaft wirkt ausgleichend auf die Raumluftfeuchte, so dass im Haus eine saisonal bedingte, relativ gleichmäßige Luftfeuchte herrscht.
Gerade bei schwüler Witterung oder wenn sich viele Leute in einem Raum aufhalten, kommt diese Eigenschaft besonders zum Tragen. Meist wird ein Holzhaus komplett mit natürlichen Baustoffen ausgebaut, die sehr leicht die Raumtemperatur annehmen können. Dadurch kommt es zu keiner unangenehmen Kältestrahlung, die auch zu Zuglufterscheinungen führen kann.
Gerade für die steigende Anzahl von Allergikern ist der Umgang mit flüchtigen organischen Verbindungen (VOC)ein wichtiges Thema. Mehr als 90 % unserer Zeit verbringen wir in Innenräumen. Entsprechend groß ist die Sensibilität vieler Menschen gegenüber möglichen oder vermuteten Beeinträchtigungen der Wohnumwelt durch Schadstoffe.