Flachdachschäden im Holzbau

Transkript

1 HBZ- Seminar Holzschutz und Bauphysik 28./ Flachdachschäden im Holzbau Aus Fehlern lernen! Robert Borsch- Laaks, Sachverständiger für Bauphysik, Aachen

2 Schäden gibt s genug R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 2

3 Schadensursache Dampfkonvektion Quelle: Künzel, H.M., IBP, 2010 R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 3

4 Der Mörder war Elektriker Quelle: Markus Zumoberhaus, CH-Meggen, 2011 R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 4

5 Es war einmal ein Gründach R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 6

6 Zerstörte OSB Beplankung Nasse, zusammengesackte Holzfaserdämmung R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 8

7 Verschimmelung der Platten R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 9

8 Hinweis auf ein Konvektionsproblem R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 10

9 3 mm durchgehende Fuge transportiert R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 11

10 Schon lange bekannt Berechnung des Luftdurchgangs bei glatten Fugen nach Untersuchungen von [Esdorn/ Rheinländer 1978] 1 m Fuge, Breite: 3 mm Durckdifferenz 7 Pa Luftdurchsatz 29 m³/h Dampftransport 250 g/stunde (b. 50 % rel.f., 20 C) R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 12

11 BlowerDoor Plane wölbt sich nach außen R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 13

12 Permanenter Überdruck durch eine falsch eingeregelte Lüftungsanlage! R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 14

13 Hohlraum ist immer schlecht! 10 cm OSB 30 cm OSB Variable DB R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 15

14 Überdruck tut selten gut! Die Messung der Luftmengen der RLT-Anlage ergab: Zuluft i.m.: 4880 m³/h Abluft i.m.: 3750 m³/h Differenz : 1130 m³/h das sind bei 20 C/50 % r.f. (8,7 g/m³) = ~ g/h oder in 24 h = 240 Liter Wasser oder 1/15 davon verteilt auf ca. 200 m² Dachfläche ergibt eine konvektive Feuchtelast von 80 g Wasser/(m²*Tag), g/(m²*monat) das kann keine Konstruktion verkraften, vor allem wenn der Dampf sich im Hohlraum frei bewegen und dann an den kühlsten Stellen konzentriert auskondensieren kann! R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 16

15 Fallbeispiel: Gründach mit Fehlern Der Dachsee bei einem Null-% Gefälledach Kleine Undichtheiten in der einlagigen Abdichtung mit gravierenden Folgen R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 17

16 Die Feuchteverteilungsebene Geschlossene Luftschicht oberhalb der Dämmebene sorgt für die großflächige Verteilung der eingedrungenen Feuchte und damit der Ausbreitung des Schadens. Hohes Risiko durch Konstruktionen ohne Gürtel und Hosenträger! R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 18

17 Fußball WM 2006: Kein Grund zum Feiern - Räumlich begrenztes Schadensbild - Breite Schwindfugen der Schalung - Regen während der Bauphase R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 19

18 Feuchtetransport über Hohlräume Durch Sonneneinstrahlung verdunstet Wasser aus der nassen Schalung und kondensiert im Bereich des Attikaschattens. R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen

19 Schäden in Stufen Nord Süd Dachentlüfter mittlere / irreparable Schäden an Holzkonstruktionen R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 21

20 Süd R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 22

21 Süd R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 23

22 Süd Hohe Wandfeuchte! Quelle: Hintermauerwerk aus Porenbeton? R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 24

23 Feuchtetransport in das Dach über Bauteilfugen möglich! R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 25

24 Nord Süd? Feuchteeintrag aus dem Außenmauerwerk? Achtung! Thermik R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 26

25 Oberstes Dach Geringere Feuchtelast und besseres Austrocknungsverhalten durch Brettfassade R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 27

26 Das Hallenbad einer Kurklinik Befeuchtung und Schimmelbildung an der Dachuntersicht R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 31

27 Feuchteaustritte am Dachrand Feuchte aus der Belüftungsebene kondensiert an der Dachbeplankung! R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 32

28 Einblicke in die Belüftungsebene BlowerDoor und Nebelgenerator schaffen Klarheit: Dampfkonvektion! Tauwasser en masse mit den bekannten Folgen. Aber warum? R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 33

29 Strömungskanal im Zwischenraum der Doppelsparren Rennbahn für Dampfmoleküle Reifbildung am äußeren Ende der Zange Schaumglas Abdichtung R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 34

30 Problemzone: Unterspannung Zwischen den Trägern: stählerner Unterzug. Dampfdicht ist nicht automatisch luftdicht! R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 35

31 Nebenan am Ortgang Zwischen den Stichbalken Ortgang war keine Belüftung Des Zimmerers Notbehelf: Bohrungen im Sparren. Ein klassisches Selbsttor: Befeuchtung durch Belüftung R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 36

32 Fall 2: Begrüntes Dach mit Belüftung Flachdachplanung auf der sicheren Seite? 12 m Untersuchungen und Messungen von Martin Epple, Aulendorf h = 60 mm (fast n. ZVDH) s d,vb = 0,1 m s d,db = 23 m R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 37

33 Leichtsinn und Ignoranz März/April 2008: Obere Schalung wartet einen Monat ohne Abdeckung auf die Montage der Abdichtung. Mai: Kondensat an der Folie Mitte August: Erste Messung Anschließend: Datalogger zeigen bedrohlichen Anstieg der Feuchte Schalung 30% 25% Sparren R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 38

34 Öffnung und vergebliche Trocknung Endlich: Mitte Sep. bis Mitte Okt.: Öffnung und Bautrocknung. Dann: Zwischengelagerte Dämmung wieder eingebaut. Datalogger zeigen: erneuter Anstieg der Feuchte. Okt 08 Nov 08 Dez 08 Jan 09 40% Schalung Mineralfaser oben nass 20% Sparren R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 39

35 Ein Jahr später Das Problem ist nicht gelöst. Erneute Öffnung (Jan. 2010) zeigt weiterhin hohe Feuchten in beiden Schalungen Innere Schalung Sparren Äußere Schalung R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 40

36 und heute? Nachmessungen mit Datalogger (Jan. 2011) zeigen immer noch hohe Feuchtemengen, die zwischen oberer und unterer Schalung hin und herwandern. Der Bauträger ist inzwischen insolvent. Wann ist Holzzerstörung zu erwarten? Sanierungskonzept? Abreißen und neu machen? Unbezahlbar! Warmlufttrocknung von außen? R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 41

37 Die Belüftungsregeln und ihre Grenzen R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 45

38 Aus Schäden lernen Üblich dimensionierte Belüftung von Dächern kann gesichert nur Feuchtemengen abführen, die aus der Diffusion stammen. Im Jahr max. ein paar hundert Gramm pro m². Bei Dampfkonvektion kann Belüftung sogar kontraproduktiv werden, wenn hierdurch der Feuchtetransport per thermischem Auftrieb verstärkt wird. R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 46

39 Anderes Fallbeispiel: Nach sechs Jahren Das Dach des Kinderzimmers bricht ein! R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 47

40 Ein ausgewachsenes Pilzmycel Boromir Radovic R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 48

41 Akute Einsturzgefahr R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 49

42 Nicht mehr zu retten Bauleiter: Während der Bauzeit hatte der Sturm Lothar im Dezember 1999 die Dachabdichtung abgerissen. Dadurch erfolgte in den darauf folgenden Tagen eine Beregnung der Bretterschalung und der Mineralwolle. Die Mineralwolle wurde ausgetauscht. R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 50

43 Fallbeispiel 2: Nach 3 Jahren Flachdach m. Abdichtung + Bekiesung, innen Dampfsperre. Ursache? Nasse Schalung (teilweise) Gewitter in der Bauphase Bemerkenswert: Alle Holzbauteile waren gem. GK 2 imprägniert! Luftdichte Ausführung n 50 = 1,5 1/h! R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 51

44 Borsalzwanderung schützt das Holz Feuchteschaden durch Leck in der Dachabdichtung. Erst nach drei Jahren bemerkt Nasse Dämmung, aber noch keine Fäulnisbildung! R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 52

45 Vor-Ort-Prüfung schafft Sicherheit Wir bauen mit trockenem Holz auch mit trockener Schalung! und können das auch nachweisen (Eingangskontrolle!) Und wenn etwas schief geht? Augen zu und durch ist die falsche Strategie! Vor dem Schließen der Konstruktion für ausreichende Trocknung sorgen und Einbauzustand der Hölzer kontrollieren und dokumentieren!!! R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 53

46 Fazit Mit modernen Simulationswerkzeugen lässt sich Feuchte managen. Vor-Ort-Prüfungen sichern ab. Entscheidend ist: Immer aufmerksam bleiben! Danke für die Aufmerksamkeit der letzten Stunde. R. Borsch-Laaks, SV für Bauphysik, Aachen 54