Flachdächer in Holzbauweise - Voll gedämmt und unbelüftet ... · PDF file23. Hanseatische Sanierungstage Feuchte - Wärme - Schimmelpilz Heringsdorf 2012 Flachdächer in Holzbauweise

23. Hanseatische SanierungstageFeuchte - Wärme - SchimmelpilzHeringsdorf 2012

Flachdächer in Holzbauweise -Voll gedämmt und unbelüftet in die GK 0?

R. Borsch-Laaks,Aachen

Zusammenfassung

Die Neufassung der Holzschutznorm DIN 68800-2: 2012 erlaubt es – unter bestimm-ten, strengen Randbedingungen –, die Tragwerke und die Dachschalung von vollausgedämmten, unbelüfteten Flachdächer ohne besonderen Nachweis in die Ge-brauchsklasse 0 einzustufen, also auf chemischen Holzschutz oder den Einsatz vonHölzern mit höherer Resistenzklasse als die üblichen Nadelhölzer zu verzichten.Beim Tauwasserschutz wird das Augenmerk – wie es Forscher und Gutachter seitlangem fordern – verstärkt auf die planerische Berücksichtigung einer ausreichendenTrocknungsreserve für konvektive Feuchtebelastungen gelegt.In diesem Beitrag werden die neuen Regelungen der Holzschutznorm erläutert undden weitergehenden Empfehlungen gegenübergestellt, die seitens der Referenten desKongresses „Holzschutz und Bauphysik“ (2011 in Leipzig) aus Sicht von Forschung,Planung und gutachterlichen Erfahrungen in einem Konsenspapier formuliert wurden.Diese fordern aus baupraktischer Sicht u.a. eine obligatorische BlowerDoor- Prüfungsowie Kontrolle und Dokumentation der Holzfeuchte zum Zeitpunkt des Schließensder Konstruktion.Schließlich werden Wege der bauphysikalischen Bemessung von feuchtetechnischanspruchsvollen Holzbauquerschnitten mit Hilfe hygrothermischer Simulationsver-fahren aufgezeigt und die Grundsätze der hieraus abzuleitenden Konstruktionsregelnentwickelt - auch für die besonders problematischen Fälle mit oberseitigen Deck-schichten (Grün und Kiesdächer sowie Terrassenbeläge) und starken Verschattungen.

R. Borsch-Laaks, Flachdächer in Holzbauweise - Voll gedämmt und unbelüftet in die GK 0?

1 Einleitung

Flachdächer sind ein beliebtes Ausdrucksmittel der modernen Architektursprachegeworden. Auch Aufstockungen auf Bestandsgebäude erzeugen meistens Staffelge-schosse mit flach geneigten Dächern. Hinzu kommen Terrassen, Loggien, Pultdächerund gewölbte Dachkonstruktionen, denen meist eines gemeinsam ist, wenn sie inHolzbauweise erstellt werden: Mit einer oberseitigen Beplankung und Abdichtungmit hohem Diffusionssperrwert widersprechen sie der bewährten Holzbaugrundregelder außenseitigen Diffusionsoffenheit.Gleichwohl ist es durchaus möglich auch solche Holzbaukonstruktionen mit einemMindestmaß an feuchtetechnischer Robustheit auszustatten. Trotz so mancher drama-tischer Schadensfälle über die in der Fachpresse berichtet wurde, ist es ist bei Leibenicht so, dass die Funktionstüchtigkeit von unbelüfteten Flachdächern in Holzbau-weise nicht in einer Weise planbar und nachweisbar wäre, und zwar so, dass sie inder Praxis Bestand hat.Hierfür ist es allerdings notwendig, einige alte Zöpfe der bisherigen Dampfdiffusi-onsnachweise abzuschneiden und Nachweisregeln für eine fortgeschrittene bauphysi-kalische Bemessung zu entwickeln.

2 Dampftransport neu bewerten

Es gehört mittlerweile zum bauphysikalischen Allgemeinwissen, dass der Wasser-dampftransport über Luftströmung (Dampfkonvektion) das größere Befeuchtungsri-siko darstellt als die Dampfwanderung durch geschlossene Materialschichten(Dampfdiffusion). Dies gilt ganz besonders für Holzbauteile, die im oberen Teil desvertikalen Gebäudeschnittes liegen. Dort ist der Feuchteeintrag durch den winterli-chen thermischen Auftrieb infolge der Höhendifferenz am größten (vgl. Künzel,H.M. u.a. in [1]).Wenn sich die konvektiven Feuchtebelastungen in den Grenzen der heutigen Anfor-derungen an die Gebäudedichtheit halten, so haben außenseitig diffusionsoffeneBauweisen in der Regel keine Probleme damit, die Feuchteeinträge aus den Rest-leckagen zu verkraften. Es sei denn, es sind trotz gutem n50-Wert gravierende lokaleFehler, z. B. bei Installationsdurchdringungen, Innenwandanschlüssen o.ä. passiert(vgl. z.B. die Schadensfälle in [2]). Die Trocknungsreserven bei diffusionsoffenenUnterspannungen und Unterdeckungen bewegen sich meist in der Größenordnungvon mehreren Tausend Gramm/m², wenn man die Ergebnisse von Tau- und der Ver-dunstungsperiode nach Glaserberechnungen vergleicht [3].Die „klassische“ Reaktion auf äußere Dampfdichtheit in Holzbaukonstruktionen warund ist leider immer noch lt. DIN 4108-3: 2001 und den Dachdeckerfachregeln derEinsatz von Dampfsperren mit sd-Werten von 100 m und mehr auf der Innenseite.Bereits seit über 10 Jahren wird allerdings sowohl von führenden Bauphysikern alsauch von verantwortungsvollen Holzschützern gefordert, dass bei außenseitig dampf-


dichten Dächern das Verdunstungspotential der sommerlichen Umkehrdiffusion nachinnen hin genutzt werden muss, um Trocknungsreserven für die konvektiven Belas-tungen in Holzbaukonstruktionen zu schaffen, vgl. [4]. Auch die DIN 4108- 3: 2001weist bereits im „Kleingedruckten“ darauf hin, dass bei „äußeren diffusionshemmen-den Schichten mit sd,e ≥ 2m erhöhte Baufeuchte oder später z. B. durch Undichtheiten eingedrungene Feuchte nur schlecht oder gar nicht austrocknen (kann)“. (Anmer-kung in Abschnitt 4.3.3.2). Bislang fehlt allerdings die logische Konsequenz in derNorm und allen von ihr abgeleiteten Fachregeln, nämlich der Hinweis, dass dieNachweisbefreiung für Dächer mit innerer Dampfsperre bei Holzbaukonstruktionennicht angewendet werden sollte.

Es besteht also erheblicher Nachholbedarf bei der Holzbau spezifischen Formulie-rung von Tauwasserschutzregeln und der Verbreitung des Wissens aus der aktuellenForschung und den Erfahrungen gutachterlichen Schadensanalysen. Beim AKÖH-Fachkongress1 „Holzschutz und Bauphysik“ 2011 in Leipzig [1] haben die Referen-ten aus Forschung, Planung und Sachverständigenwesen sich deshalb zu einer unge-wöhnlichen Maßnahme entschlossen: Sie formulierten im Nachgang zum Kongressein Konsenspapier mit „7 goldenen Regeln für ein nachweisfreies Flachdach“(siehe Infokasten am Ende des Artikels). Dem stellten Sie die eindeutige Aussagevoran:

• „Der Einbau von Dampfsperren in außenseitig dampfdichten Holzkonstruktio-nen entspricht nicht mehr den Regeln der Technik“.

Beidseitig dampfdichte Holzbauquerschnitte haben nur minimale Trocknungsreser-ven (ca. 20 bis 60 g/m²) für „außerplanmäßige“ Befeuchtungen, vgl. [5].

3 Sieben goldene Regeln für den Holzschutz

Die Diskussion um die Neufassung der DIN 68 800 - und hier insbesondere ihremTeil 2, der den konstruktiven, baulichen Holzschutz behandelt -, hat in dieser zentra-len bauaufsichtlich eingeführten Holzbaunorm zu einer Neubewertung geführt. Dabeiwar besonders umstritten, ob die so beliebten voll gedämmten Flachdächer mit Ab-dichtung bzw. Blecheindeckung nicht doch unter bestimmten Randbedingungen ohnebesonderen feuchtetechnischen Nachweis freigegeben werden können. In dem imFebruar 2012 erschienen Weißdruck (Bild 1), werden für Einstufung der Tragwerkssolcher Flachdächer in die Gebrauchsklasse 0 (früher: Gefährdungsklasse) Rand-bedingungen gesetzt, die auch in den „goldenen Regeln“ genannt werden:

1Die Internationalen Holz[Bau]Physik- Kongresse werden veranstaltet vom Arbeitskreis ökologischer Holz-

bau e.V., Herford, in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IBP, Holzkirchen, der TU München, der MFPALeipzig, der Holzforschung Austria, Wien, der FH Kärnten, und der FH Biel/Bienne


• Ausreichendes Gefälle unter Berücksichtung der holzbautypischen Durchbie-gung, um Pfützenbildung auf der Abdichtung zuverlässig zu vermeiden.• Hohe Strahlungsabsorption der Außenoberfläche als Antriebskraft für dieUmkehrdiffusion (dunkelgraue bis schwarze Oberfläche).• Einsatz von geeigneten, feuchtvariablen Dampfbremsen und natürlich• der Einbau von trockenen Holzprodukten für Tragwerk und Schalung.

Bild 1: Voll gedämmtes, nicht belüftetes Flachdach auf Schalung dauerhaft oh-ne Verschattung, nach DIN 68800-2: 2012, Anhang A.20, Grafik: HOLZBAU – dieneue quadriga, Heft 5- 2011.

Legende

1 raumseitige Bekleidung ohne oder mit Lattung oder Beplankung sd ≤ 0,5 m

2 feuchtevariable diffusionshemmende Schicht (sd ≥ 3 m bei ≤ 45 % relative Luft-feuchte und 1,5 m ≤ sd ≤ 2,5 m bei 70% relative Luftfeuchte)

3 mineralischer Faserdämmstoff nach DIN EN 13162, Holzfaserdämmplatten nachDIN EN 13171 oder Dämmstoff, dessen Verwendbarkeit für diesen Anwendungs-fall durch einen bauaufsichtlichen Verwendbarkeitsnachweis nachgewiesen ist

4 technisch getrocknetes Holzprodukt (u ≤ 15 %)

5 oberseitige Schalung aus trockenem Holz

6 a) dunkle Dachabdichtung (schwarz bzw. Strahlungsabsorption ≥ 80 %)

6 b) Metalleindeckung auf strukturierter Trennlage

- Die Dachneigung α muss mindestens 2° bzw. 3% betragen. Die Dachelemente müssen werksseitig vorgefertigt werden. Installationen sind raumseitig der Luft-dichtung zu führen.

- Feuchtebedingte Längenänderungen der oberseitigen Beplankung sind durchausreichende Fugenbreiten oder durch Beschränkung der Plattenmaße zu mini-mieren.

- Die Verschattungsfreiheit muss baurechtlich auf Dauer gesichert sichergestelltsein.


Die neue Holzschutz-Norm formuliert in Abschnitt 5.2.4 Tauwasser: „Eine unzuträg-liche Veränderung des Feuchtegehaltes durch Tauwasser aus Wasserdampfdiffusionoder Wasserdampfkonvektion ist zu verhindern … Die Bauteile der Gebäudehüllesind gegen Wasserdampfkonvektion luftdicht auszubilden“. So richtig diese allgemei-nen Sätze sind, so wenig helfen Sie dem Planer oder dem Sachverständigen zu defi-nieren, was noch erlaubt ist. Da eine hundertprozentige Luftdichtheit nicht möglichist, müssen die Konstruktionen deshalb so entwickelt werden, dass sie robust genugsind, um mit Belastungen aus hinzunehmenden Restleckagen klar zu kommen.

Deshalb fordern die Experten des Kongresses, dass die Luftdichtheit bei dieser ArtHolzfachdächern generell geprüft wird, einerseits zur Feststellung eines quantitati-ven Wertes der Luftdurchlässigkeit der Gebäudehülle (q50-Wert in m³/m²*h) und an-dererseits für eine qualitative Leckageortung, um gravierende Fehler und Risiken inTeilbereichen vor dem endgültigen Schließen der Konstruktion entdecken und nach-bessern zu können.

Ausdrücklich wird auch darauf verwiesen, dass keine unkontrollierbaren Hohl-räume auf der kalten Seite der Dämmschicht existieren dürfen. Wie in Schadens-fällen immer wieder festzustellen, kann es in diesen unbelüfteten Schichten zu einerQuerverteilung von Einbaufeuchte kommen, bei der ganz oder teilweise beschatteteBereiche quasi wie ein „Feuchtemagnet“ wirken, u.a. [6].

Aus praktischer Erfahrung der Schadensgutachter wird in der 7. Regel explizit gefor-dert, dass der Feuchtegehalt von Tragwerk und Schalung bzw. Holzwerkstoffbe-plankung am Ende des Bauprozesses gemessen und dokumentiert wird. Hierbeigeht es vor allen Dingen darum, sicher zu stellen, dass während der Bauphase keineAuffeuchtung erfolgte.

4 Konvektionsschutz im Detail

Soweit die strickten Randbedingungen für eine Freigabe von unbelüfteten Flachdä-chern in Holzbauweise. Nun dürfen Nachweisbefreiungsregelungen nicht – wie es oftgeschieht - in der Hinsicht missverstanden werden, dass andere Varianten grundsätz-lich unmöglich wären. Sie bedürfen halt nur eines besonderen Nachweises. Hierfürsetzen sowohl die Norm als auch das Konsenspapier der Kongressreferenten klareRandbedingungen.

o Bei der Tauwasserberechnung mittels Glaserverfahren ist eine jährlicheTrocknungsreserve von mindestens 250 g/m² nachzuweisen.

Diese Reserve wird bei Anwendung des Blockklimas nach DIN 4108-3: 2001 aus derDifferenz der Ergebnisse von Tau- und Verdunstungsperiode ermittelt. Die Mengen-


angabe stammt aus der Untersuchung von Künzel in [4] und hat sich seit über 10 Jah-ren als Kriterium für die feuchtetechnische Robustheit bewährt.

Es ist durchaus möglich, über eine Reduzierung dieser Anforderung nachzudenken,wenn die Gebäudedichtheit durch eine BlowerDoor-Prüfung nachgewiesen wird. Indieser Richtung laufen die derzeitigen Diskussionen der neuen WTA-Arbeitsgruppe(Feuchtetechnische Bemessung von Holzbaukonstruktionen). Verschiedentlich wurdevon Experten vorgeschlagen, hierfür eine Grenze von 150 g/m² vorzusehen, wenn die(flächenbezogene) Luftdurchlässigkeit der Gebäudehülle (q50- Wert) weniger als 3,0m³/(h*/m²) beträgt.

Tabelle 1: Erforderliche Trocknungsreserve in Abhängigkeit von der Prüfung derGebäudedichtheit

Luftdichtheits-prüfung

Luftdurchlässigkeitder Gebäudehülle (q50-

Wert)

Jährliche Trockungsreserve bei Diffu-sionsberechnung nach Glaser- Verfah-

ren

nein > 5,0 [m³/(h*m²)] ≥ 250 [g/m²]

ja ≤ 3,0 [m³/(h*m²)] ≥ 150 [g/m²]

Hinweis zur Umrechnung: q50 = n50*(Vinnen / AHülle,innen)Aufgrund der Definition von Hüllflächen und Volumina in DIN EN 13829 undEnEV ergibt sich für Einfamilienhäuser (A/V ca. 0,9 1/m]) in etwa eine Zahlen-wertgleichheit von n50 und q50 Wert,

Diese Kenngröße ist der Quotient aus dem Volumenstrom bei 50 Pascal Druckdiffe-renz und der inneren Gebäudehüllfläche nach DIN EN 13829: 2001. Der n50- Wert,das heute weit verbreitete Maß für die Gebäudedichtheit, ist für die Bewertung nichtgeeignet, da er volumenbezogen ist, der konvektive Feuchteeintrag jedoch auf dieHüllfläche einwirkt. Die beiden Größen lassen sich jedoch ineinander umrechnen.Größere Gebäude (kleines A/V) benötigen kleinere n50-Werte bei gleicher Luftdurch-lässigkeit - können diese aber auch leichter erreichen, da sie weniger Hüllfläche rela-tiv zum Volumen haben. Zur Umrechnung n50 q50, vgl. [7]

5 Die Grenzen des Glaser-Verfahrens

Oft wird beim Standard-Tauwassernachweis nach DIN 4108-3: 2001 vergessen, dassdieser gerade für den Flachdachfall auch schon besondere Randbedingungen auf-weist. Der Ansatz einer erhöhten Oberflächentemperatur für die Trocknungsperiode(20°C bei Dächern) ist nach [4] nur dann zulässig, wenn Verschattungsfreiheit undhohe Solarabsorption gewährleistet sind.


Konsequenterweise fordert die neue Holzschutznorm in der Befreiungsregel für Kon-struktionen nach Bild 1, dass die Verschattungsfreiheit „baurechtlich auf Dauersichergestellt“ sein muss. Dies fordert die Planer in besonderer Weise heraus.

Außerdem werden hier zur Absicherung der Luftdichtheit und der (Holz)Qualitätwerkseitig vorgefertigte Dachelemente und eine Installationsführung unterhalbder Dichtheitsebene verlangt. Damit die variable Dampfbremse optimal ihre Wir-kung entfalten kann, wird der sd-Wert der inneren Bekleidung auf 0,5 m begrenzt.

Explizit verweist schon die DIN 4108-3: 2001] in Abschnitt A.2.1 darauf hin, dassDachbegrünungen u.ä. nicht zum Anwendungsbereich der Norm gehören. Sinnge-mäß ist dies auch auf alle anderen Deckschichten zu übertragen, die die sommerlicheErwärmung reduzieren (Kies, Terrassenbeläge u.ä.).

Diese und andere stark einschränkende Randbedingungen der genannten Normen,bedeuten allerdings nicht, dass Bauphysiker, die mit genaueren Nachweismethodenarbeiten als die standardisierte Glaserberechnung es hergibt, nicht dennoch einenfeuchtetechnischen Nachweis im Einzelfall führen können. Seit rund 15 Jahren stehenhierfür hygrothermische Simulationsverfahren zur Verfügung – und sind seit 2007in der DIN EN 15026: 2007 genormt. Deshalb wird empfohlen, wenn eine der ge-nannten sieben Regeln nicht erfüllt werden kann und ein Diffusionsnachweis nachGlaser nicht statthaft ist, dieses Planungswerkzeug zu benutzen. In der Schweiz wirdbereits in der SIA 271: 2007 gefordert, dass hygrothermische Simulationen bei vollgedämmten, unbelüfteten Flachdächern durchgeführt werden müssen. Auch die dies-bezüglichen Planungsempfehlungen der Holzforschung Austria basieren auf hyg-rothermischen Parameterstudien, die mit Labor- und Freilandversuchen abgeglichenwurden, [8].

Hierzu wird die genannte WTA-Arbeitsgruppe in 2013 ein Merkblatt mit allgemeinenBerechnungs- und Bewertungsregeln erstellen (vgl. auch den Beitrag von DanielKehl in diesem Tagungsband). Deren Grundzüge lassen sich aus den Untersuchungenund Veröffentlichungen der Kongressreferenten, die als Institute und Personen an derArbeit der WTA-AG beteiligt sind, schon jetzt umreißen und sollen hier zur Diskus-sion gestellt werden.

6 Trocknungsförderung durch variable Dampfbremsen

Alle statischen Diffusionsberechnungsverfahren, ganz gleich ob EURO-Glaser odernationaler, können die variablen sd-Werte von feuchteadaptiven Dampfbremsen nichtrechnerisch abbilden. Validierte Simulationen zeigen hingegen die besonderen Fä-higkeiten dieser Bahnen mit konvektiver Feuchtelast umzugehen.


Wie in Bild 2 deutlich wird, führt eine innere Dampfsperre zu einer kontinuierlichenAuffeuchtung der äußeren Holzschalung in Folge des Dampfeintrags aus Konvektionbei mäßiger Luftdichtheit. In Folge der hohen Solarabsorption (a= 0,8) reicht bei ei-ner moderaten Dampfbremse (sd = 5 m) die sommerliche Umkehrdiffusion noch aus,um auf Dauer die Schalung trocken zu halten. Bei Einsatz von feuchtevariablen Bah-nen pendelt die Holzfeuchte im Mittel um einen Wert von nur 10 - 13 M.-% mit deut-lich geringeren Schwankungsbreiten im Jahreszyklus. Die Trocknungsreserven sindin diesem Fall so groß, dass auch Teilverschattungen der Dachflächen tolerabel seinkönnen.

Konstruktion:Abdichtung (sd,e= 200 m),Holzschalung (24 mm),Mineralfaserdämmung(320 mm, λ= 0,035 W/mK), verschiedene Dampfbremsen,Bekleidung aus GipsbauplattenRandbedingungen:Konvektive Feuchtelast entspr.(q50 = 5 m³/(h*m²), Luftdicht-heitsklasse C), therm. Höhe: 5 m(zwei Geschosse)Klima: Holzkirchen (außen),norm. Feuchtelast n. WTA 6-2(innen).Strahlungsabsorption: a= 0,8Berechnungsstart: 1.10.

Bild 2: Hygrothermische Simulationen mit WUFI® 5.0 für ein unbelüftetes Flachdachmit Abdichtung.

Dies bedarf aber einer objektspezifischen Planungssorgfalt. D. h., die Verschattungender Dachflächen durch Gelände, Bebauung oder auch Aufbauten, wie z. B. Sonnen-kollektoren, sind mit geeigneten Berechnungstools zu erfassen. Hierzu können Ab-schätzungsverfahren, wie sie von der Holzforschung Austria entwickelt wurden, her-angezogen werden, vgl. [8]. Eine genaue standortspezifische Bemessung der Ver-schattungseffekte ist mit Hilfe von Meteonorm® möglich (Beiträge des Autors in [1]und [9]).


7 Bemessung bei Gründächern und artverwandtem

Bei Deckschichten (Terrassenbelägen, Begrünungen und Bekiesungen) gilt es ver-schiedene Ansprüche gegeneinander abzuwägen und dies zu quantifizieren. Die For-schung hat durch Freilanduntersuchungen bei der Analyse der thermischen und hy-grischen Prozesse in bewitterten, massiven Deckschichten Fortschritte gemacht (vgl.[1] sowie [10] und [11]).

Aber deren Übersetzung in Berechnungsregeln und Materialdatensätze für die hyg-rothermische Simulation bedarf noch weiterer Untersuchungen. Insbesondere dann,wenn diese Deckschichten unmittelbar auf der Dachabdichtung angeordnet werden,erlauben die gegenwärtigen – sehr auf der sicheren Seiten liegenden – Material- undKlimadaten nur unter sehr günstigen Randbedingungen eine positive Bewertung vonGründächern auf unbelüfteten Flachdächern.

Es gibt jedoch in der Schweiz, die seit vielen Jahren bewährte Praxis, unter Gründä-chern auf der oberen Beplankung eine Zusatzdämmung unter der Abdichtung vor-zusehen, vgl. Beitrag Zumoberhaus in [1]. Bild 3 zeigt, dass dann, wenn die Abdich-tung dunkel und unverschattet ist (Strahlungsabsorption: a = 0,8 ; untere beiden Kur-ven in der Grafik), die sommerliche Rückdiffusion dominant gegenüber der winterli-chen Tauwasserbildung wird.

Dies bedeutet, dass Zusatzdämmungen oberhalb der Abdichtungen in diesem Fall zueiner geringeren sommerlichen Umkehrdiffusion und damit einer etwas höheren mitt-leren Schalungsfeuchte führen (rote fette Kurve im Vergleich zur blauen fetten Kur-ve).

Dies kehrt sich jedoch um, wenn die Strahlungsgewinne durch Deckschichten oderVerschattungen stark vermindert werden (hier abgebildet durch eine Reduzierung desAbsorptionskoeffizienten auf a = 0,3). In diesen Fällen ist es günstiger, einen Teil derGesamtdämmdicke oberhalb der Schalung und Abdichtung anzuordnen (im Fallbei-spiel: 25% der Gesamtdämmdicke).

Bei einem einschaligen Aufbau mit hoher Dämmstärke kommt es trotz variablerDampfbremse am gewählten Standort (Holzkirchen) zu einer kontinuierlichen Auf-feuchtung der Schalung (obere hellblaue Kurve). Die zweilagige Dämmvarianteschwingt sich bei einem unkritischen Holzfeuchteniveau von 16,5 ± 1 M.-% ein.


Randbedingungen:Klima Holzkirchen (außen),normale Feuchtelast (innen).q50= 3,0 m³/(h*m²), Höhe desLuftverbundes: 7 m.Start: 1.Okt. mit Ausgleichs-feuchte bei 80 % rel.F.

Konstruktion wie Bild 2.Aufteilung bei zweilagigerDämmung: 240 + 80 mm.Variable Dampfbremse:Vario KM Duplex.

Bild 3: Feuchteverlauf in der Dachschalung bei einem Flachdach in Abhängigkeitvon Strahlungsabsorption und Anordnung der Dämmschichten.

Jenseits der Rechenkünste der Simulanten gibt es einen weiteren Grund, der unbe-dingt dafür spricht, voll gedämmte Flachdächer mit einer teilweisen Aufdachdäm-mung oberhalb der Schalung zu ergänzen:

o Zwei Dämmebenen ermöglichen zwei Abdichtungsebenen.

Insbesondere bei vor Ort geschweißten, einlagigen Kunststoffabdichtungen ist dasRisiko immens, durch Fehlstellen der Schweißnähte gravierende Fäulnisschäden inder darunter liegenden Beplankung und dem Holztragwerk zu provozieren, vgl. dieSchadensfälle in [1] und [12]. Die Kombination von einer ersten Dichtungsebeneunmittelbar auf der Schalung (gleichzeitig Abdichtung während der Bauzeit) und ei-ner bewitterten Abdichtung, z.B. auf einer EPS- Gefälledämmung, schafft beides:Eine sicher beherrschbare Dampfbilanz und einen zusätzlichen Schutz vor Holz-schädigung durch Eintritt von Flüssigwasser.


Infokasten:Konsens der Referenten des Kongresses „Holzschutz und Bauphysik“ am10./11.02.2011 in Leipzig zum Thema:

Unbelüftete Flachdächer in Holzbauweise

Der Einbau von Dampfsperren (sd,i ≥ 100 m) in außenseitig dampfdichten Holzkon-struktionen entspricht nicht mehr den Regeln der Technik. Sie unterbinden die som-merliche Umkehrdiffusion, die zur Trocknung des winterlichen Feuchteeintrags ausDampftransport per Luftströmung (Konvektion) durch unvermeidliche Restleckagenerforderlich ist.

7 goldene Regeln für ein nachweisfreies Flachdach

(bei normalem Wohnklima nach EN 15026 bzw. WTA Merkblatt 6-2)

1. Es hat ein Gefälle ≥ 3% vor bzw. ≥ 2% nach Verformung und es 2. ist dunkel (Strahlungsabsorption a ≥ 80%), unverschattet und es hat 3. keine Deckschichten (Bekiesung, Gründach, Terrassenbeläge) aber4. eine feuchtevariable Dampfbremse und5. keine unkontrollierbaren Hohlräume auf der kalten Seite der Dämmschicht und6. eine geprüfte Luftdichtheit und es7. wurden vor dem Schließen des Aufbaus die Holzfeuchten von Tragwerk und

Schalung (u ≤ 15 ± 3 M-%) bzw. Holzwerkstoffbeplankung (u ≤ 12 ± 3 M-%) dokumentiert.

Berechnung nach Glaser

Ein Nachweis der Diffusionsbilanz nach Glaser-Verfahren ist nur für nicht reflektie-rende, unverschattete Flachdächer ohne Deckschichten möglich. Hierbei sollte eineTrocknungsreserve von mindestens 250 g/m² ermittelt werden. Hinweis: DieserNachweis kann nur Dampfbremsen mit konstantem sd-Wert bewerten. Die Regeln 5 -7 der obigen Aufzählung sind hierbei ebenfalls zu berücksichtigen.

Objektspezifische, hygrothermische Simulationen…

nach EN 15026 sind erforderlich, wenn eine der obigen 7 Regeln nicht erfüllt werdenkann und ein Diffusionsnachweis nach Glaser nicht statthaft ist. Hierbei sind insbe-sondere zu berücksichtigen:


• Verschattungen der Dachflächen durch Geländetopographie, Bebauung,Aufbauten (Sonnenkollektoren o. ä.)

• Deckschichten oberhalb der Abdichtung mit oder ohne Zusatzdämmung

• Konvektiver Dampfeintrag entsprechend der Luftdurchlässigkeit der Gebäudehülle

Die WTA-Arbeitsgruppe „Feuchtetechnische Bemessung von Holzbaukonstruktio-nen“ wird hierzu Berechnungs- und Bewertungsregeln erstellen.

Der Einfluss von Bekiesungen und Gründachsubstraten bei unbelüfteten Flachdä-chern mit Zwischensparrendämmung ist noch Gegenstand der Forschung.

Auf der sicheren Seite liegend sind derzeit Flachdächer mit solchen Deckschichtennur bauphysikalisch nachweisbar, wenn oberseitig der Beplankung eine Zusatzdäm-mung (z.B. als Gefälledämmung) angeordnet wird.

Die Dimensionierung der hierfür erforderlichen Dämmdicken kann nur mittels hyg-rothermischer Simulation erfolgen.

Nachweisfrei sind Konstruktionen mit Deckschichten derzeit nur, wenn mindestens80% der Dämmdicke oberhalb der Holzkonstruktion angeordnet werden.

Richard Adriaans, Herford (D) - Robert Borsch-Laaks, Aachen (D) – Claudia Fülle,Leipzig (D) - Daniel Kehl, Leipzig (D) - Hartwig Künzel und Daniel Zirkelbach,Holzkirchen (D) – Martin Mohrmann, Eutin (D) - Oskar Pankratz, Haidershofen (A)– Ulrich Ruisinger, Dresden (D) - Daniel Schmidt, Lauterbach (D) – Hans Schmidt,Bützfleth (D) – Kurt Schwaner, Biberach (D) - Martin Teibinger, Wien (A) - StefanWinter, München (D) - Markus Zumoberhaus, Meggen (CH).


Literatur und Quellen

[1] Holzschutz und Bauphysik. Tagungsband zum 2. int. Holz[Bau]Physik- Kon-gress, 10./11.2.2011 in Leipzig. (Eigenverlag) Aachen, ISBN 978-3-00-037247-6.(Bezug: www.holzbauphysik-kongress.eu )[2] Fachzeitschrift „HOLZBAU – die neue quadriga“, Wolnzach (Verlag Kastner).Hefte 3-2006 und 3-2009.[3] ebenda, Heft 1-2011, S. 36[4] Künzel, H.M.: Dampfdiffusionsberechnung nach Glaser – Quo vadis?, IBPMitteilungen 355, Fraunhofer Institut für Bauphysik, Stuttgart/Holzkirchen, 1999[5] R. Borsch-Laaks, D. Zirkelbach, H.M. Künzel, B. Schafaczek: Trocknungsre-serven schaffen! Konvektive Feuchtebelastungen bei Holzbaukonstruktionen undihre Beurteilung mittels Glaserverfahren, Tagungsband zum 30. AIVC- Kongress,Berlin 1./2. Okt. 2009 (Download: www.holzbauphysik.de )[6] HOLZBAU – die neue quadriga, a.a.O., Hefte 3-2007, 5-2011 und 2-2012[7] ebenda, Heft 5-2011, S. 20 f.[8] Martin Teibinger und Bernd Nusser: Flachgeneigte Dächer aus Holz - Pla-nungsbroschüre. Hg. Holzforschung Austria, Wien Dez. 2010.[9] HOLZBAU – die neue quadriga, a.a.O., Heft 2-2011, (condetti- Detail, S. 30ff.)[10] Daniel Zirkelbach und Beate Schafaczek: Gründächer im Holzbau. In: Holzfor-schung Austria (Hg.) Bauphysikforum 2011, HFA- Schriftenreihe 32, Wien 2011.[11] HOLZBAU – die neue quadriga, a.a.O., Heft 5-2011, S. 13 ff.[12] ebenda, Heft 5-2011, S. 24 ff.Hinweis: Ein vollständiges Artikelverzeichnis der Zeitschrift „HOLZBAU – die neuequadriga“ (sortierbare Excel-Tabelle) mit allen bibliographischen Daten können Siebeim Autor per Mail anfordern: [email protected] .

Normen

[DIN 4108-3: 2001] Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden, Teil 3:Klimabedingter Feuchteschutz, Berlin (Beuth Verlag), 2001-07[DIN 68 800-2: 2012] Holzschutz. Teil 2: Vorbeugende bauliche Maßnahmen imHochbau. Berlin (Beuth Verlag), 2012-02.[DIN EN 13829: 2001] Bestimmung der Luftdurchlässigkeit von Gebäuden, Diffe-renzdruckverfahren (ISO 9972: 1996, modifiziert), Deutsche Institut für Normunge.V., Berlin (Beuth Verlag), 2001-02[DIN EN 15026: 2007] Wärme- und feuchtetechnisches Verhalten von Bauteilenund Bauelementen - Bewertung der Feuchteübertragung durch numerische Simulati-on, Berlin (Beuth Verlag), 2007-07

Documents

Flachdächer in Holzbauweise - Voll gedämmt und unbelüftet ... · PDF file23. Hanseatische Sanierungstage Feuchte - Wärme - Schimmelpilz Heringsdorf 2012 Flachdächer in Holzbauweise