IVPU Nachrichten Nr. 69 Januar Luft- und Winddichtigkeit von Steildächern mit PUR-Hartschaum-Dämmung

Transkript

1 Der Hochleistungs-Dämmstoff IVPU Nachrichten Nr. 69 Januar 2000 Luft- und Winddichtigkeit von Steildächern mit PUR-Hartschaum-Dämmung Luftdichtigkeitsschicht 2 Gipskarton 3 Mauerwerk 3 1 Winddichtigkeitsschicht 2 Außenputz 3 Mauerwerk 3 IVPU Industrieverband Polyurethan-Hartschaum e. V. Kriegerstraße Stuttgart

2 2000 by IVPU Industrieverband Polyurethan-Hartschaum e. V. Stuttgart 1. Auflage, Januar 2000 ISBN X

3 Inhalt Inhalt Problemstellung und Zielsetzung 4 Definitionen 5 Anforderungen an die Luft- und Winddichtigkeit von Gebäuden 6 Luft- und Winddichtigkeit von Baustoffen und Bauteilen 6 Luft- und winddichte Konstruktionen 7 Verschiedene Verfahren zur Prüfung der Luftdichtigkeit 7 Aufsparren-Wärmedämmung mit PUR-Hartschaum 8 Detaillösungen 9 Zusammenfassung 11 Literatur 11 3

4 Problemstellung und Zielsetzung Problemstellung und Zielsetzung Luftundichtigkeiten verursachen Energieverluste und Bauschäden.[1] Luftdichte und winddichte Konstruktionen bewirken, dass Wärmeverluste minimiert werden, Bauschäden vermieden werden, der Schallschutz erhöht wird, die Luftqualität verbessert wird und ein behagliches Wohnklima ohne Zugerscheinungen entsteht. 4

5 Definitionen Definitionen 1. Luftdichtigkeitsschicht Die Luftdichtigkeitsschicht ist die raumseitig, also auf der warmen Seite der Konstruktion angebrachte Schicht. Sie soll das Durchströmen der Konstruktion vermeiden (s. Grafik 1) Luftdichtigkeitsschicht 2 Gipskarton 3 Mauerwerk 3 2. Winddichtigkeitsschicht Grafik 1: Luftdichtigkeitsschicht Die Winddichtigkeitsschicht ist die außenseitig, also auf der kalten Seite der Konstruktion angebrachte Schicht. Sie soll das Einströmen kalter Außenluft in die Konstruktion vermeiden (s. Grafik 2) Winddichtigkeitsschicht 2 Außenputz 3 Mauerwerk 3 Grafik 2: Winddichtigkeitsschicht 5

6 Anforderungen an die Luft- und Winddichtigkeit von Gebäuden / Luft- und Winddichtigkeit von Baustoffen und Bauteilen Anforderungen an die Luft- und Winddichtigkeit von Gebäuden Die Luft- und Winddichtigkeit von Gebäuden und Gebäudeteilen wird nach DIN V 4108 Teil 7 überprüft. Als Nachweisverfahren die internationale Norm ISO 9972 angegeben. Der nach ISO 9972 bei einer Druckdifferenz zwischen innen und außen von 50 Pa gemessene Luftvolumenstrom darf bei Gebäuden ohne raumlufttechnische Anlagen 3 h 1 und bei Gebäuden mit raumlufttechnischen Anlagen 1,5 h 1 nicht überschreiten [2]. Auch nach dem Referenten-Entwurf (Stand 28. Juni 1999) zur Verordnung über einen energiesparenden Wärmeschutz und energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden (Energieeinsparverordnung EnEV 2000) sind Gebäude so zu errichten, dass die wärmeübertragende Umfassungsfläche einschließlich der Fugen dauerhaft luftundurchlässig entsprechend dem Stand der Technik abgedichtet ist [3]. Die Raumluft darf also durch Undichtigkeiten der Gebäudehülle innerhalb einer Stunde bei Gebäuden ohne raumlufttechnische Anlagen maximal nur 3 Mal und bei Gebäuden mit raumlufttechnischen Anlagen maximal nur 1,5 Mal komplett ausgetauscht werden. Luft- und Winddichtigkeit von Baustoffen und Bauteilen Die Luftdichtigkeitswerte einiger Baustoffe bzw. Bauteile sind in Tabelle 1 und 2 angegeben[4]: PE-Folien und Bitumen-Dachbahnen sind nach Tabelle 1 luftdicht. Material Luftdurchlässigkeit in m 3 /(m 2 h) bei 50 Pa Mineralwolle Holzweichfaserplatte 2 3,5 Bituminierte Holzfaserdämmplatte 1,1 2,3 Gipskartonplatte 0,002 0,03 PE-Folie (0,1 mm) 0,0015 Tabelle 1: Luftdurchlässigkeit von Baustoffen Flächige Bauteile nach Tabelle 2 sind nicht luftdicht und müssen mit geeigneten Materialien, bei denen die flächenbezogene Luftundichtigkeit nicht größer als 0,1 m 3 /(m 2.h) ist, abgedichtet werden. Bitumendachbahn 0,008 Aufbau der Bauteilschicht Luftdurchlässigkeit in m 3 /(m 2 h) bei 50 Pa Randleistenmatte Zellulosefaserdämmstoff (75 kg/m 3 ), Schichtdicke 16 cm 4 7,5 Nut-Feder-Bretter ca. 15 Holzpaneele aus MDF-Spanplatten 8 17 Gipskartonplatten, unverfugt 50 Tabelle 2: Luftdurchlässigkeit von Bauteilen PE-Folie, am Rand geheftet 4 6

7 Luft- und winddichte Konstruktionen / Verschiedene Verfahren zur Prüfung der Luftdichtigkeit Luft- und winddichte Konstruktionen Eine Wärmedämmschicht in einer Steildach-Konstruktion aus PUR-Hartschaum-Dämmplatten, die mit Alu- Folien oder mit Alu-Verbundfolien beschichtet sind, kann als luftdicht eingestuft werden, wenn bei diesen Platten eine luftdichte Verfugung erfolgt. In der Praxis ist es jedoch schwierig, die Stoßfugen von Steildachdämmplatten dauerhaft luftdicht zu verschließen, da Holzdachaufbauten ständig in Bewegung sind. Es ist also erforderlich, durch entsprechende bauliche Maßnahmen luftund winddichte Konstruktionen zu schaffen (s. u.) und durch geeignete Prüfverfahren die Luft-/Winddichtigkeit des gesamten Bauwerks zu überprüfen. Bauteilschichten ohne dauerhafte luftdichte Verfugung erfüllen die Anforderungen an die Luftdichtigkeit nicht, da die Luftdurchlässigkeit bei 50 Pa Druckdifferenz zwischen Unter- und Überdruck größer als 0,2 m 3 /(m 2 h) ist (s. Tabelle 2). Verschiedene Verfahren zur Prüfung der Luftdichtigkeit a) Mit dem Blower-Door-Verfahren ist es möglich, unabhängig von der Wetterlage und zerstörungsfrei Luftundichtigkeiten festzustellen; vergl. ISO 9972 Bestimmung zur Luftdichtigkeit von Gebäuden mittels Differenzdruckverfahren. Für die Messung der Luftdichtigkeit eines Gebäudes nach dem Blower-Door-Verfahren wird ein regelbarer Ventilator luftdicht in die Öffnung einer Außentür eingebaut. Bei eingeschaltetem Ventilator und bei gleichzeitig geschlossenen Fenstern und Türen kann im Gebäude je nach Drehrichtung des Ventilators ein Überoder Unterdruck hergestellt werden. Die Messungen werden sowohl bei Überdruck als auch bei Unterdruck durchgeführt, da sich abdichtende Bauteile, wie z. B. viele verklebte Folienüberlappungen bei Überdruck schließen und bei Unterdruck öffnen können. Um Undichtigkeiten optisch sichtbar zu machen, wird das zu untersuchende Gebäude mit Nebel geflutet. Die Stellen, an denen der Nebel an der Außenseite sichtbar wird, geben Aufschluß über die Leckagen. Mit Hilfe eines Anemometers kann die Luftgeschwindigkeit an den undichten Stellen gemessen werden. b) Schwachstellen (z. B. Undichtigkeiten) können auch mit dem Thermographie- Verfahren sichtbar werden. Unterdruck 50 Pa Hierbei werden mit einer Infrarot-Kamera unterschiedliche Oberflächentemperaturen der Bauteile sichtbar gemacht. Diese Nachweismethode kann allerdings nur bei beheizten Gebäuden und niedrigen Aussentemperaturen angewendet werden. Blower-Door und Thermographie ergänzen sich sinnvoll, um Leckstellen aufzuspüren. Der bei einer festgelegten Druckdifferenz geförderte Luftstrom wird als Volumenstrom der Luftdurchlässigkeit bezeichnet (s. Grafik 3); nach DIN V wird der Volumenstrom der Luftdurchlässigkeit bei einer Druckdifferenz von 50 Pa ermittelt. Grafik 3: Schematische Darstellung des Blower-Door-Verfahrens (Druckdifferenzverfahren) 1 Kellertür 2 Gebäudedruckdifferenz 3 Luftdichte Bespannung 4 Luftstrom 5 Ventilator 6 Drehzahlregler 7 Messblende 7 Unterdruck 50 Pa

8 Aufsparren-Wärmedämmung mit PUR-Hartschaum Aufsparren-Wärmedämmung mit PUR-Hartschaum PUR-Hartschaum-Steildach-Dämmplatten werden in der Regel als Aufsparren-Wärmedämmsystem eingesetzt. Hierdurch wird eine vollflächige und wärmebrückenfreie Konstruktion erreicht. Dämmung auf Sichtholzschalung Bei auf den Sparren wärmegedämmten Dächern mit sichtbaren Tragkonstruktionen und darüber angeordneter Sichtholzschalung läßt sich die erforderliche Luftdichtigkeitsschicht in der Fläche leicht und sicher erreichen. Es genügt, eine Unterdeckbahn, z. B. eine Bitumendachbahn, auf die Sichtholzschalung aufzulegen (s. Grafik 5, Seite 9). Bei Verwendung von PUR-Hartschaumplatten als Dämmschicht wird der für eine ausreichende Dichtigkeit im Überlappungsbereich der Unterdeckbahn erforderliche Anpressdruck erzielt. Durch Verkleben der Überlappungen kann aber auch hier mehr Sicherheit erreicht werden. Das Problem der Flächenabdichtung lässt sich so recht einfach lösen. Dämmung direkt auf den Sparren Bei der Montage der PUR-Hartschaum- Dämmplatten direkt auf den Sparren eine Verlegemethode, die oft bei Altbau- Sanierungen und gelegentlich auch bei Neubauten angewendet wird sind insbesondere bei unterhalb der Sparren angebrachter Verkleidung mit Nut-Feder- Brettern besondere Abdichtungs-Maßnahmen erforderlich. In diesem Fall muss entweder vor der Verlegung der Dämmplatten oberhalb der Sparren oder vor dem Anbringen der Nut-Feder-Schalung unterhalb der Sparren eine Folie luftdicht als Zwischenlage (s. Grafik 4, b) angebracht werden. Bei unterseitiger Verkleidung der Sparrenfelder mit Gipskartonplatten kann die Luftdichtheitsschicht entfallen (s. Grafik 4, a), da die Stoßkanten der Gipskartonplatten luftdicht mit Fugendichtmaterialien verspachtelt werden. Problemzonen Schwierigkeiten gibt es allerdings in Detailbereichen, z. B. bei den Sparren, die die Außenwand durchstoßen, bei den Pfetten (First-, Mittel- und Fußpfetten) sowie bei Einbauteilen, wie Wohndachfenstern, Antennen oder Kaminen. a Gipskartonplatten- Verkleidung b Profilholz- Verkleidung Grafik 4: PUR-Hartschaum-Dämmung direkt auf den Sparren mit Luftdichtigkeitsschicht a) Verkleidung mit Gipskartonplatten b) Verkleidung mit Nut-Feder-Brettern 1 Firstlattenhalter 2 Firstabdeckstreifen, selbstklebend 3 Firstfuge mit PUR-Montageschaum ausgeschäumt 4 PUR-Aufsparrendämmung mit Nut und Feder 5 Grundlattung, 40/60 mm 6 Gipskartonverkleidung, luftdicht 7 Luftdichtheitsschicht (PE-Folie) bei Profilholzverkleidung 8 Verkleidung mit Profilbrettern 8

9 Detaillösungen Detaillösungen Sparren, die die Außenwand durchstoßen Eine konstruktive Lösung zur Vermeidung von Luftundichtigkeiten bei Sparren, die die Außenwand durchstoßen, bietet der Stichsparren. Hierbei wird die Unterdeckbahn, die unterhalb des Aufsparren-Wärmedämmsystems als Luftdichtigkeitsschicht eingesetzt wird, über den eigentlichen Traufpunkt hinausgeführt und mit einem geeigneten Kleber an das Außenmauerwerk angeschlossen (s. Grafik 5). So entsteht eine durchgehende luftdichte Schicht ohne Durchstoßpunkte im gesamten Traufbereich. Pfetten, die die Giebelwand durchstoßen Die First-, Mittel- und Fußpfetten führen nur zu wenigen Durchstoßflächen. Diese können mit geringem Material- und Lohnaufwand entweder mit Fugendichtbändern oder mit dauerelastischen Massen sicher und dauerhaft abgedichtet werden. Einbauteile, wie Kamine, Dunstrohre, Antennen und Wohndachfenster, müssen luftdicht angeschlossen werden. Häufig werden die Unterdeckbahnen im Anschlußbereich einfach abgeschnitten und die Fugen zwischen Aufsparren- Wärmedämmung und Detailpunkt mit einem nicht luftdichten Material wie Faserdämmstoffen ausgestopft. Diese Arbeitsweise erfüllt in keiner Weise die Anforderungen an ein luftdichtes Bauteil. Grafik 5: Traufe mit Stichsparren und umlaufender Luftdichtheitsschicht 1 Stirnbrett 2 PUR-Aufsparrendämmung 3 Luftdichtheitsschicht 4 Schalung 5 Sparren 6 Stichsparren 7 Fußpfette 8 Ringanker 9 WDVS / Thermohaut 9

10 Detaillösungen Zum Anschluß eines Kamins muss die Unterdeckbahn im Kaminbereich umlaufend bis über die Oberkante der Wärmedämmung fachgerecht hochgezogen und eventuell mechanisch befestigt werden (s. Grafik 6). Die PUR-Hartschaum-Wärmedämmung ist je nach Landesbauordnung mit Abstand zum Kamin zu verlegen. Der entstehende Hohlraum zwischen Dämmung und Kamin wird mit einem nicht brennbaren Wärmedämmstoff verfüllt und oberseitig mit einem umlaufenden Streifen einer geeigneten Anschlussbahn abgeklebt. Grafik 6: Kamin-Anschluß 1 Kamineinfassung 2 Selbstklebestreifen 3 PUR-Aufsparrendämmung 4 nichtbrennbarer Wärmedämmstoff 5 Luftdichtheitsschicht 6 Schalung 7 Wechsel 8 Sparrenfeld Zum Anschluß eines Dunstrohres wird die Durchdringungsfuge zwischen der PUR-Hartschaum-Wärmedämmung und dem Dunstrohr in der gesamten Höhe der Dämmschicht mit PUR-Sprühschaum dicht ausgeschäumt. Das Rohr wird über und unter der Wärmedämmung mit einer geeigneten Anschlussbahn eingebunden (s. Grafik 7). Wohndachfenster werden in der Regel von den Herstellern als vorgefertigte Bauelemente geliefert. Die mitgelieferten Anschlussteile können entsprechend den Montageanleitungen sicher, luftdicht und auch kostengünstig eingebaut werden. Grafik 7: Dunstrohr-Anschluß 1 Dunstrohr 2 Anschlußbahn 3 Durchdringungsfuge mit PUR-Sprühschaum 4 PUR-Aufsparrendämmung 5 Sparren 6 Gipskarton 10

11 Zusammenfassung / Literatur Zusammenfassung Mit zunehmenden Anforderungen an den Wärmeschutz steigt die Bedeutung der Lüftungsverluste durch Fugen und Undichtigkeiten. Alle Anschlüsse der Luft-/Winddichtung an Durchdringungen und massiven Bauteilen sind daher bewegungsausgleichend und luftdicht auszubilden. Die in Detailbereichen bei Sparren, Pfetten und Einbauteilen noch verbleibenden Problemzonen lassen sich ohne größeren Material- und Lohnaufwand einfach und sicher lösen. Mit Aufsparren-Wärmedämmsystemen aus PUR-Hartschaum-Dämmplatten lassen sich wärmebrückenfreie und zugleich luftdichte Konstruktionen auf einfachste Weise herstellen. Durch die flächige Anordnung der PUR-Dämmstoffplatten über den Sparren entfallen sehr viele Anschlußarbeiten / komplizierte Abdichtungen. Ein Anschluß der Luftdichtigkeitsschicht ist nur an den äußeren Gebäudeabschlußwänden, also im Trauf- und Giebelbereich, erforderlich. Literatur [1] Fritz, Ekkehard; Stuttgart; DDH, Heft 8, 1998: Lüften übers Dach, u. DDH, Heft 9, 1998 Lösungen im Detail. [4] RWE-Energie AG, Essen; Broschüre: Luftdichtigkeit von Wohngebäuden Messung und Bewertung, [2] DIN V Wärmeschutz im Hochbau Teil 7 (Ausg.: 11/1996): Luftdichtheit von Bauteilen und Anschlüssen Planungs- und Ausführungsempfehlungen sowie -beispiele; Bundesanzeiger, Nr.140, 31. Juli [3] Verordnung über energiesparenden Wärmeschutz und energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden (Energieeinsparverordnung EnEV) Referenten- Entwurf: Stand 28. Juni