Bauschadens-Freiheits-Potenzial: Unterschied zwischen den Versionen

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Bauschadens-Freiheits-Potenzial (Quelltext anzeigen)

Version vom 11. Juli 2024, 13:34 Uhr

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→‎Ermittlung der Gebrauchstauglichkeit
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== Ermittlung der Gebrauchstauglichkeit ==
== Ermittlung der Gebrauchstauglichkeit ==
Neben dem Bauschadens-Freiheits-Potenzial ist es weiterhin entscheidend, welche Feuchtigkeitsgehalte sich im Bauteil im Gebrauchszustand einstellen.
{{{TabH1/2 r}} Ermittlung der Gebrauchstauglichkeit für Bauteile nach Abb. 11
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|align="center" width="470px" | 26. Gebrauchstauglichkeit Steildach (40°/ Mineralwolle 035 (INTELLO 400 mm; DB+ 200 mm) / Holzkirchen) [[Bild:BPhys GD 2Studie 26 Gebrtglk 40-400.jpg|center|400px|26. Gebrauchstauglichkeit Steildach (40°/ Mineralwolle 035 (INTELLO 400 mm; DB+ 200 mm) / Holzkirchen)</small>]]
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| 27. Gebrauchstauglichkeit Kiesdächer (Mineralwolle 035 (INTELLO 300 mm; DB+ 200 mm) / Holzkirchen) [[Bild:BPhys GD 2Studie 27 Gebrtglk Kies 300.jpg|center|400px|27. Gebrauchstauglichkeit Kiesdächer (Mineralwolle 035 (INTELLO 300 mm; DB+ 200 mm) / Holzkirchen)</small>]]
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| 28. Gebrauchstauglichkeit Gründächer (Mineralwolle 035 (INTELLO 200 mm; DB+ 180 mm) / Holzkirchen) [[Bild:BPhys GD 2Studie 28 Gebrtglk Gruen 200.jpg|center|400px|28. Gebrauchstauglichkeit Gründächer (Mineralwolle 035 (INTELLO 200 mm; DB+ 180 mm) / Holzkirchen) </small>]]
|}
Neben dem Bauschadens-Freiheits-Potenzial ist es weiterhin entscheidend, welche Feuchtigkeitsgehalte sich im Bauteil im Gebrauchszustand einstellen. Bei einer feuchtetechnischen Bemessung wird zunächst ermittelt, welche Schichten im Bauteil einer kritischen Betrachtung unterzogen werden müssen. Im Regelfall sind diese Schichten außen angeordnete Holzschalungen oder Holzwerkstoffplatten (OSB- oder 3-Schicht-Platten). Sind diese identifiziert werden instationäre Berechnungen durchgeführt und das Bauteil im Bemessungsprozess erforderlichenfalls so lange durch eine wachsende Zusatzdämmung oberhalb der Tragkonstruktion ergänzt bis sich die Feuchtegehalte in der oder den kritischen Schichten unterhalb von zulässigen Werten einstellen.
Die Gebrauchstauglichkeit einer Konstruktion ist neben der Schichtenfolge von der Lage des geplanten Bauwerkes abhängig. So ist eine Konstruktion im Voralpenland (Holzkirchen) widrigeren Klimabedingungen ausgesetzt als in der norddeutschen Tiefebene. Die Berechnungen zur Gebrauchstauglichkeit werden hier mit WUFI pro durchgeführt.


==== Nachweisverfahren ====
==== Verfahren zur Bemessung ====
Für eine feuchtetechnische Bemessung ist es sinnvoll, Feuchteeinträge durch Konvektion zu berücksichtigen. Dazu bietet WUFI pro die Möglichkeit mithilfe des Luftinfiltrationsmodells des [[Fraunhofer Gesellschaft|Fraunhofer-Instituts für Bauphysik]]. Dieses simuliert den Feuchteeintrag infolge [[Konvektion]] in die Wärmedämmebene. Der Maßstab ist der hüllflächenbezogene [[Luftwechselrate|Luftwechsel]] q<sub>50</sub>, der sich nicht wie der [[Luftwechselrate|n<sub>50</sub>-Wert]] auf das Volumen, sondern auf die Außenhülle eines Gebäudes bezieht. <br />
Für eine feuchtetechnische Bemessung ist es sinnvoll, Feuchteeinträge durch unvermeidbare Restleckagen (Konvektion) zu berücksichtigen.  
Das Luftinfiltrationsmodell unterscheidet standardmäßig drei Luftdichtigkeitsklassen (A, B, C), welche einem q<sub>50</sub>-Wert von 1 m³/m²h (Klasse A), 3 m³/m²h (Klasse B) und 5 m³/m²h (Klasse C) entsprechen. <br />
Dazu bietet WUFI pro die Möglichkeit mithilfe des Luftinfiltrationsmodells den Feuchteeintrag infolge Konvektion in die Wärmedämmebene zu simulieren. Der Maßstab ist der hüllflächenbezogene Luftwechsel q<sub>50</sub>, der sich nicht wie der n<sub>50</sub>-Wert auf das Volumen, sondern auf die Außenhülle eines Gebäudes bezieht. Der q<sub>50</sub>- und der [[Luftwechselrate|n<sub>50</sub>-Wert]] sind bis zu einem A/V-Verhältnis (Hüllfläche zu Volumen des betrachteten Gebäudes) von 0,9 1/m in etwa zahlengleich. Bei kleineren A/V-Verhältnissen sinkt der q<sub>50</sub>-Wert im Vergleich zum [[Luftwechselrate|n<sub>50</sub>-Wert]] (z. B. A/V = 0,7 1/m: q<sub>50</sub>-Wert = 2,3 m³/m²·h bei n<sub>50</sub> = 3 1/h) (vgl. <ref name="Qu_09" />).
Klasse A kann bei vorelementierten Bauteilen bzw. bei geprüfter Luftdichtheit mit Leckageortung, Klasse B bei geprüfter Luftdichtheit und Klasse C bei Konstruktionen mit ungeprüfter Luftdichtheit verwendet werden, um die unvorhergesehene Feuchtelast durch Leckagen zu simulieren. Für eine maximal sichere
Konstruktion sollte an jedem Bauteil eine [[Luftdichtheitsprüfung]] mit Leckageortung durchgeführt werden. Dann kann die Luftdichtigkeitsklasse A für den Nachweis verwendet werden. Die folgenden Untersuchungen und die abgeleiteten Gebrauchstauglichkeiten beziehen sich auf Wärmedämmungen aus Mineral- oder Steinwolle WLG 035.


=== Gebrauchstauglichkeit von Steildachkonstruktionen ===
Das '''Luftinfiltrationsmodell''' unterscheidet standardmäßig drei Luftdichtigkeitsklassen (A, B, C), welche einem q<sub>50</sub>-Wert von 1 m³/m²·h (Klasse A), 3 m³/m²·h (Klasse B) und 5 m³/m²·h (Klasse C) entsprechen. Klasse A kann bei vorelementierten Bauteilen bzw. bei geprüfter Luftdichtheit mit Leckageortung, Klasse B bei geprüfter Luftdichtheit und Klasse C bei Konstruktionen mit ungeprüfter Luftdichtheit angenommen werden, um die unvorhergesehene Feuchtelast durch Leckagen zu simulieren. <br />
Für die Ermittlung der Gebrauchstauglichkeit wurde die Steildachkonstruktion aus Abb. 1 in Holzkirchen bei einer Dämmschichtdicke von 400 mm mit den 3 Luftdichtigkeitsklassen mit dem Klima von Holzkirchen berechnet. Variiert wurden außerdem die Dampfbrems- und Luftdichtungsebenen - es kamen zum Einsatz die pro clima [[INTELLO]] und eine Dampfbremse mit einem konstanten [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] von 5 m. <br />
Für eine maximal sichere Konstruktion sollte bei jedem Bauteil eine [[Luftdichtheitsprüfung]] mit Leckageortung durchgeführt werden. Dann kann die Luftdichtigkeitsklasse A für den Nachweis
Abb. 16 zeigt die Feuchtegehalte in der 20 mm starken Fichtenschalung unterhalb der Bitumenbahn über einen Zeitraum von 10 Jahren. Nach aktuell vorherrschender Lehrmeinung ist entscheidend, dass in der unter der Abdichtung vorhandenen Fichtenschalung die Feuchtegehalte unterhalb von 20 % (OSB-Platten 18 %) liegen, dann gilt die Bauteilsicherheit als ausreichend. <br />
verwendet werden. Die folgenden Untersuchungen und die abgeleiteten Gebrauchstauglichkeiten beziehen sich auf Wärmedämmungen aus Mineral- oder Steinwolle WLG 035. <br />
Mit der [[INTELLO]] hat die Konstruktion bei der Berechnung mit allen 3 Luftdichtigkeitsklassen keine erhöhten [[Materialfeuchtigkeit]]en - die Gebrauchstauglichkeit ist bestätigt. Darüber hinaus sind noch weitere Sicherheiten vor unvorhergesehenen Feuchtebelastungen vorhanden. Die Dampfbremse mit dem [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] von 5 m hat in der gleichen Konstruktion deutlich höhere rel. Holzfeuchtigkeiten in der Fichtenschalung zur Folge. Mit der Luftdichtigkeitsklasse C werden 20 % [[Holzfeuchte]] in der Schalung überschritten. Bereits geringfügige, weitere unvorhergesehene Feuchtelasten können schnell zu Feuchtegehalten über 20 % führen. Damit ist ein Bauschaden deutlich wahrscheinlicher.
Die Randbedingungen der Berechnung und die Bewertung der Ergebnisse erfolgt nach den Empfehlungen des WTA-Merkblattes 6-8<ref name="Qu_10" /> für die konstruktiven Aspekte (Abschnitt 6.4b). <br />
Aus Gründen der Bauteilsicherheit kann es bereits in der Planungsphase sinnvoll sein, eine Zusatzdämmung oberhalb der ersten Abdichtungsbahn anzuordnen. Auch wenn diese aus bauphysikalischer Sicht nicht erforderlich ist, bietet sie u.a. den Vorteil, dass Feuchtigkeit z. B. durch eine undichte äußere Abdichtung nicht in die Ebene des Holztragwerkes gelangen kann.  
Dieses bleibt somit geschützt. Grundsätzlich ist eine regelmäßig Begehung (Wartung) aller Konstruktionen empfehlenswert.


=== Gebrauchstauglichkeit von Kiesdachkonstruktionen ===
==== Gebrauchstauglichkeit außen diffusionsdichtes Steildach ====
Die bekieste Dachkonstruktion wurde analog zur Konstruktion aus Abb. 1 mit einer Dämmdicke von 300 mm für das Klima in Holzkirchen berechnet. Der [[Feuchtegehalt]] der Fichtenschalung in diesem Bauteil unterschreitet beim Einsatz der [[INTELLO]] die oben angegebenen 20 %, so dass bei dieser Konstruktion die Gebrauchstauglichkeit bestätigt ist (siehe Abb. 17). <br />
Für die beispielhafte Ermittlung der Gebrauchstauglichkeit in Holzkirchen wurde die Steildachkonstruktion aus Abb. 11 mit roten engobierten Dachziegeln mit pro clima [[INTELLO Familie|INTELLO]] und mit pro clima [[DB+]] betrachtet. <br />
Kiesdächer mit Dampfbremsen mit einem [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] von 5 m bestehen diese Gebrauchstauglichkeitsprüfung nicht. Die Feuchtegehalte der Fichtenschalung liegen bei allen Luftdichtigkeitsklassen deutlich oberhalb von 20 %. Diese Kombinationen sind nicht empfehlenswert. <br />
Dazu wurde die Konstruktion mit der INTELLO mit einer Dämmschichtdicke von 400 mm Mineralwolle berechnet. Das Bauteil mit der DB+ verfügt über eine Dämmschichtdicke von 200 mm Mineralwolle. Die Wufi pro Berechnungen erfolgten unter Ansatz der 3 Luftdichtigkeitsklassen und einer Höhe der gedämmten Gebäudehülle von 5 m. <br />
Größere Dämmstärken können es erforderlich machen, dass ein Teil der Dämmung oberhalb der Tragkonstruktion angeordnet und feuchtetechnisch von der Dämmung zwischen der Tragkonstruktion getrennt werden muss. Sind höhere Dämmstärken geplant, sprechen Sie bitte die technische Hotline von pro clima an.
Die maßgebend kritische Schicht in diesen Bauteilen ist die Fichtenschalung unterhalb der Abdichtung. Abb. 26 zeigt die Feuchtegehalte in der 24 mm starken Schalung über einen Zeitraum von 10 Jahren. Auf der sicheren Seite liegend ist es entscheidend, dass in der Fichtenschalung die Feuchtegehalte unterhalb von 20 % liegen (bei Holzwerkstoffplatten liegt die Grenze bei 18 %). Dann ist das Bauteil im Gebrauchszustand funktionsfähig. <br />
Mit der [[INTELLO Familie|INTELLO]] weist die Fichtenschalung der Konstruktion bei Berechnungen mit allen 3 Luftdichtigkeitsklassen keine erhöhten Materialfeuchtigkeiten auf – die Gebrauchstauglichkeit ist damit für alle Luftdichtheitsklassen bestätigt. Darüber hinaus sind noch Reserven für weitere unvorhergesehene Feuchtebelastungen vorhanden. Die Verwendung einer [[DB+]] hat in der gleichen Konstruktion höhere rel. Holzfeuchtigkeiten in der Fichtenschalung zur Folge. Bei geprüfter Luftdichtheit mit Leckageortung (LDK A) kann die DB+ in Holzkirchen bis zu einer Dämmschichtdicke von 200 mm Mineralwolle als Luftdichtungs- und Dampfbremsebene eingesetzt werden. Bei den Luftdichtigkeitsklassen B und C werden 20 % Holzfeuchte in der Schalung planmäßig überschritten. Die Färbung der äußeren Ziegeldeckung hat einen erheblichen Einfluss auf die Bauteilerwärmung von außen. Für die Konstruktion mit der DB+ können mattschwarze Dachziegel eine Erhöhung der Mineralwolldämmschicht, bzw. Luftdichtigkeitsklasse B ermöglichen. Dieses muss im Einzelfall gesondert nachgewiesen werden.


=== Gebrauchstauglichkeit von Gründachkonstruktionen ===
==== Gebrauchstauglichkeit bekiestes Flachdach ====
Gründachkonstruktionen können mit der [[INTELLO]] und [[INTELLO PLUS]] für das Klima in Holzkirchen bei einer Dämmdicke von 200 mm gemäß Abb. 1 bestätigt werden. Dazu muss die Luftdichtungsebene sorgfältig verlegt und verklebt werden - im Anschluss muss eine Überprüfung mittels Unterdrucktest und Leckageortung erfolgen, um konvektive Feuchteeinträge zu vermeiden. <br />
Die bekieste Dachkonstruktion wurde wie bei den Steildachkonstruktionen sowohl mit der [[INTELLO Familie|INTELLO]] als auch mit der [[DB+]] berechnet. Die Konstruktion mit der INTELLO weist eine Dämmstärke der Mineralwolle von 300 mm, die mit der DB+ von 200 mm auf. Der Feuchtegehalt der Fichtenschalung in diesem Bauteil unterschreitet beim Einsatz der INTELLO den maximal zulässigen Wert von 20 %, so dass für diese Konstruktionen die Gebrauchstauglichkeit bestätigt ist (siehe Abb. 27). <br />
Soll das Gebäude in einer größeren Höhenlage oder mit einer größeren Dämmdicke errichtet werden, kann es erforderlich sein, einen Teil der Dämmebene oberhalb  der Tragkonstruktion anzuordnen. Bitte wenden Sie sich in diesem Fall an die technische Hotline von pro clima. <br />
Die Konstruktion mit der DB+ lässt sich für diesen Fall nur für die Luftdichtigkeitsklasse A nachweisen. Die Luftdichtigkeitsklassen B und C führen für den Standort Holzkirchen zu rel. Feuchtegehalten von über 20 % in der äußeren Fichtenschalung. Konstruktionen mit der DB+ lassen sich mit höheren Dämmstärken oder abweichender Luftdichtheitsklasse für das Klima in Holzkirchen nur mit zusätzlichen Aufdachdämmungen realisieren.
Der Einsatz einer Dampfbremse mit einem konstanten [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]] von 5 m ist bei den betrachteten Gründächern nicht empfehlenswert. (Siehe Abb. 18)
=== Schlussfolgerungen Gebrauchstauglichkeit ===
Die Gebrauchstauglichkeit von außen diffusionsdichten Steildächern (40° Dachneigung), bekiesten oder begrünten Flachdachkonstruktionen wurde für den Standort Holzkirchen bis zu den in den Berechnungen angegebenen Dämmschichtdicken mit Mineralwolle WLG&nbsp;035 und Fichtenschalungen bestätigt. <br />
Abweichende Konstruktionen können bei der technischen Hotline von pro&nbsp;clima angefragt werden. Dampfbremsen mit konstanten [[sd-Wert|s<sub>d</sub>-Wert]]en (hier 5 m) führen im Vergleich beim Steildach zu deutlich erhöhten Materialfeuchten. Bei den betrachteten Kies- und Gründächern mit Fichtenschalungen wird die 20 %-Grenze z.&nbsp;T. deutlich überschritten, so dass ein Bauschaden unter den angenommenen Randbedingungen wahrscheinlich ist.  


Alle Gebrauchtauglichkeitsberechnungen setzen voraus, dass die Konstruktionen unverschattet sind. <br />
==== Gebrauchstauglichkeit begrüntes Flachdach ====
In allen Bauteilen ist es entscheidend, dass die [[Luftdichtheit]] mittels [[Luftdichtheitsprüfung|Unterdrucktest und Leckageortung]] überprüft wird, um Feuchteeintrag durch [[Konvektion]] zu vermeiden.
Gründachkonstruktionen können mit [[INTELLO Familie|INTELLO]] für das Klima in Holzkirchen bei einer Dämmdicke von 200 mm Mineralwolle WLG 035 gemäß Abb. 11 bemessen werden (siehe Abb. 28). Dazu ist es erforderlich, dass die Luftdichtheit überprüft und eine Leckageortung durchgeführt wird (Luftdichtigkeitsklasse A), damit Feuchteeinträge durch Konvektion vermieden werden. Die anderen Luftdichtheitsklassen führen in der Bemessung zu höheren konvektiven Feuchteeinträgen. In der Folge steigt die Feuchtigkeit in der Schalung auf über 20 %. Um dies zu vermeiden kann eine zusätzliche Aufdachdämmung vorgesehen werden. <br />
Der Einsatz einer DB+ ohne Zusatzdämmung oberhalb der ersten äußeren Abdichtungsbahn ist bei den betrachteten Gründächern nicht empfehlenswert.
 
==== Schlussfolgerungen Gebrauchstauglichkeit ====
Die Gebrauchstauglichkeit von außen diffusionsdichten Steildächern (40° Dachneigung), bekiesten oder begrünten Flachdachkonstruktionen wurde für den Standort Holzkirchen bis zu den in den jeweils angegebenen Dämmschichtdicken mit Mineralwolle WLG&nbsp;035 und Fichtenschalung rechnerisch nachgewiesen.<br />
Abweichende Konstruktionen (höhere Dämmschichtdicken, Holzwerkstoffplatten statt Schalungen, sorptive Dämmstoffe statt Mineralwolle) und andere Lagen (Städte/Orte, Verschattungen) können aus bauphysikalischer Sicht die Anordnung einer zusätzlichen Aufdachdämmung mit zweiter Abdichtungsebene erfordern. Grundsätzlich wirkt sich diese bei allen vollgedämmten Flachdächern positiv
auf die Bauteilsicherheit aus, da die doppelte Abdichtung das Tragwerk vor Feuchtigkeitseintritt von außen schützt, sollte eine Leckage in der oberen Abdichtung entstehen. Bei allen Dächern (z. B. Bahnendächer, bekiesten und begrünten Konstruktionen) ist zudem die jährliche Wartung (Inspektion) empfehlenswert, um die Funktion der Dachkonstruktion inklusive aller Abflüsse sicherzustellen. <br />
Grundsätzlich ist es sinnvoll die Gebrauchstauglichkeit von Konstruktionen mit außen diffusionsdichten Bauteilschichten durch einen Bauphysiker überprüfen zu lassen. Bitte wenden Sie sich zur Überprüfung und Bemessung von Bauteilen an die [[Technik-Hotline|technische Hotline]] von pro clima.
 
 
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== Flankendiffusion ==
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