Glasfassaden

Die Forderung nach hoher Transparenz, natürlicher Belichtung und repräsentativer Gestaltung haben im Laufe des 20. Jahrhunderts zu einer zunehmenden Verbreitung von Glasfassaden geführt. Ingenieurtechnische Innovationen führten dazu, dass ihre Transparenz dabei stetig zunahm: Glasflächen vergrößerten sich, während ihre Halterungen immer filigraner wurden und die Unterkonstruktionen in den Hintergrund traten.

Gallerie

Die Planung und Ausführung von Glasfassaden bedarf großer Sorgfalt, denn die Anforderungen an sie sind hoch und oft scheinbar widersprüchlich. So muss das Behaglichkeitsempfinden der Nutzer berücksichtigt werden, die Klimaverhältnisse, der Energieeintrag und Energieverluste, die Belichtung und Belüftung, der Schallschutz und – nicht zu vergessen – die wirtschaftlichen Aspekte. Hinsichtlich der jeweiligen Anforderungen und Merkmale lassen sich Glasfassaden nach folgenden Kriterien betrachten:

  • Verglasungsart
  • Tragverhalten
  • Konstruktion (Ein- oder Mehrschaligkeit)
  • Befestigungstechnik
  • Energie und Bauphysik
Ausführliche Informationen u.a. zu Herstellung, zu Arten, Bearbeitung, Befestigung und Bemessung von Glas, seiner Eigenschaften und Anwendungen finden Sie im Baunetz Wissen Glas (siehe Surftipps).

Befestigungen von Glasfassaden

Zur Befestigung von Glas an der Fassade stehen verschiedene Methoden zur Auswahl. Einfache Verglasungen werden z.B. an der Rahmenkonstruktion bevorzugt mittels Glashalteleisten befestigt. Die häufigste Glashalterung ist die Linienlagerung der Scheiben, bei der die Scheibe linear an den Rändern an eine Unterkonstruktion angepresst wird.

Punkthalterung

Bei punktgehaltenen Glasfassaden wird das Prinzip der „gerahmten“ Glasflächen durch punktförmig angeordnete, auf Reibe- oder Lochleibungsverbindungen basierende Einzelhalter ersetzt. Punkthalter leiten die auftretenden Lasten in eine separate Tragkonstruktion ein, die sowohl direkt hinter der Glasfläche als auch von dieser losgelöst angeordnet sein kann. Die Bemessung der Verglasungen erfolgt unter Berücksichtigung zugelassener Verformungen innerhalb der Scheiben. Daraus entstehende Spannungen werden über die Halter zwängungsfrei in die Tragkonstruktion eingeleitet. Durch die Einwirkung größerer Biege- und Querkraftbeanspruchungen auf das Glas sind entsprechend dickere Verglasungen erforderlich, die zudem individuell auf den zur Ausführung kommenden Halter abzustimmen sind. Der direkte Kontakt zwischen Glas und Punkthalter sowie der Abbau von Spannungsspitzen wird durch Polymerhülsen, zum Teil mit der Glasbohrung vergossen, unterbunden. Die Abdichtung der Scheiben untereinander erfolgt durch eine UV-beständige Verschlussmasse. Bei Isoliergläsern wird der Glasfalz belüftet, druckentspannt ausgebildet und dient zur Kondensatabführung.

Da punktgehaltene Glasfassaden bauordnungsrechtlich zu den „nicht geregelten“ Bauprodukten gehören, ist vor deren Verwendung eine Zustimmung im Einzelfall (ZiE) für die Gesamtkonstruktion einzuholen.
 
Structural Glazing (SG) Fassaden
Der Wunsch nach völlig ebenen Glasflächen ohne sichtbare Befestigungen führte zur Entwicklung geklebter Ganzglasfassaden, den Structural-Glazing- (SG) oder Structural-Sealant-Glazing-Fassaden (SSG). Bei ihnen handelt es sich um eine Variante der Vorhangfassaden, bei denen die einzelnen Glaselemente nur durch Silikonfugen voneinander getrennt sind. Verwendet wird ein stark haftender Silikonklebstoff (Structural Sealant). Mit ihm werden die einzelnen Glaselemente auf einem Hilfsrahmen verklebt und dieser mit der Unterkonstruktion mechanisch verbunden. Sichtbar bleiben nur die etwa 20 mm breiten, dunklen Fugen zwischen den Einsatzelementen. Um die Verbindung mit dem Rahmen noch weniger sichtbar erscheinen zu lassen, muss die Außenscheibe, auf der Position 1 oder 2, einen Mindestreflexionswert aufweisen. Die bauphysikalisch dichten Anschlüsse zum Rohbau werden umlaufend wasser- und luftdicht, in der Regel durch mechanisch fixierte und geklebte Folien oder Zargen hergestellt und wärmegedämmt ausgebildet.

In Deutschland besitzen einige Structural-Glazing-Fassadensysteme eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung, die ihren Einsatz bis zu einer Einbauhöhe von 100 m erlauben. Ab einer Einbauhöhe von mehr als 8,00 m über Geländehöhe sind geklebte Fassaden zusätzlich durch eine mechanische Soghalterung zu sichern.

Seilnetzfassaden

Als Alternative zur Punktlagerung mit Durchbohrung haben die Ingenieure von Schlaich, Bergermann und Partner eine gespannte Seilnetzfassade für das 1993 errichtete Kempinski-Hotel in München entwickelt. An dessen Glasfassade sind die vorgespannten Seile im Raster der Glasscheiben angeordnet, die Seilklemmen dienen gleichzeitig zur Punktlagerung der Gläser an deren Ecken. Diese Erfindung stellte einen Meilenstein in der Entwicklung hoch transparenter Fassaden dar und prägt seitdem die Glasarchitektur weltweit.

Das Konstruktionsprinzip der Seilnetzfassaden ist mit dem eines Tennisschlägers vergleichbar – und gleich ihm benötigt es tragfähige Ränder, um die Vorspannkräfte aufzunehmen. Die tragende Konstruktion besteht aus einem gespannten Seilnetz, an dessen Knoten die Glasscheiben punktförmig befestigt sind, ohne das Glas zu durchbohren. Die Ecklagerung der Scheibe ohne Durchbohrung vermeidet die hohe Spannungskonzentration und erlaubt eine wirtschaftlichere Dimensionierung der Scheiben. Die Seile werden so hoch vorgespannt, dass sie sich unter der Beanspruchung bei Windbelastung nur kontrolliert verformen. Die Vertikalseile werden in der Regel unten im Fundament und oben an einem Fachwerkträger verankert. Da sie hinter den Glasfugen verlaufen, werden sie fast nicht wahrgenommen. Das Ergebnis ist eine maximal transparente Fassade. Ein Beispiel ist die Markthalle in Rotterdam von MVRDV, über die wir in Baunetz Wissen Glas berichtet haben (siehe Objekte zum Thema)

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