Feuchteschutz- Grundlagen

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1 Feuchteschutz- Grundlagen Dipl.-Ing. Dr. Martin Teibinger Grundlagen Wasserdampf absolute Luftfeuchtigkeit: Gehalt an Wasserdampf pro Volumeneinheit [g/m³]

2 Grundlagen Wasserdampf absolute Luftfeuchtigkeit: Gehalt an Wasserdampf pro Volumeneinheit [g/m³] Wasserdampfpartialdruck: Beitrag, des Wasserdampfes am Gesamtdruck der Atmosphäre [Pa] Grundlagen Wasserdampf absolute Luftfeuchtigkeit: Gehalt an Wasserdampf pro Volumeneinheit [g/m³] Wasserdampfpartialdruck: Beitrag, des Wasserdampfes am Gesamtdruck der Atmosphäre [Pa] Gesetz von Dalton: P = i p i P: Gesamtdruck P i : Partialdruck

3 Grundlagen Wasserdampf absolute Luftfeuchtigkeit: Gehalt an Wasserdampf pro Volumeneinheit [g/m³] Wasserdampfpartialdruck: Beitrag, des Wasserdampfes am Gesamtdruck der Atmosphäre [Pa] Gesetz von Dalton: P = i p i P: Gesamtdruck P i : Partialdruck p = u * R H 2 O * T p: Partialdruck des Wasserdampfes [Pa] u: absolute Luftfeuchtigkeit [kg/m³] R H20 : Gaskonstante für Wasser 462 J/Kkg T: absolute Temperatur in [K] Grundlagen Wasserdampf relative Luftfeuchtigkeit: ϕ = p p s * 100 = u u s * 100 p: Partialdruck des Wasserdampfes [Pa] p s : Sättigungsdampfdruck [Pa] u: absolute Luftfeuchtigkeit [kg/m³] u s : absolute Luftfeuchtigkeit bei Sättigung [kg/m³]

4 Grundlagen Wasserdampf Grundlagen Wasserdampf m p = ϕ d d rel. = [%] ms ps 0 C p s =611 Pa; ϕ abs. = 4,85 g/m³ 100% 4,85 g/m³ 10 C p s =1228 Pa; ϕ abs. = 4,85 g/m³ 52% 9,4 g/m³ 20 C p s =2340 Pa; ϕ abs. = 4,85 g/m³ 28% 17,3 g/m³

5 Diffusion Bauteil/Baustoff Diffusion Produkte Diffusionswiderstandszahl μ Bitumenpapier 2100 Wachspapier 4000 Bitumenpappe gem. ÖNORM B Bituminöse Dach- und Abdichtungsbahnen gem. ÖNORM B 3635, Dicke 3.0 mm Glasvlies-Bitumendachbahn, Stärke 5, fein besandet oder talkumiert,dicke 2,2 m Bitumendachbahn mit Metallfolieneinlage, flächenbezogene Masse der Folie 125 g/m 2, Dicke 2,2 mm dampfdicht 1 Polyvinylchloridfolie Polyethylen - Folie Aluminium - Folie, flächenbezogene Masse 125 g/m 2 dampfdicht 1 OSB-Platten Spanplatten MDF 8

6 Diffusionswiderstandszahl Quelle: Borsch-Laaks, R. (2003): Jenseits von Glaser. In: die neue quadriga 5/2003. S Diffusionswiderstandszahl Quelle: Borsch-Laaks, R. (2003): Jenseits von Glaser. In: die neue quadriga 5/2003. S

7 Diffusion Kondensatbildung im Bauteilinneren Nachweisfreie Konstruktionen ÖNORM B Außenwände in Holzbauweise: s d -Wert innen > 10 m; außen Holzwerkstoff bzw. Holz inklusive Wetterschutz s d -Wert < 0,5 von innen - Kaltdächer DN>15 s d -Wert innen > 10 m - Warmdächer (außenliegende Wärmedämmschicht) s d -Wert innen > 90 m - Umkehrdächer (extrudiertem Polystyrol) Vereinfachtes Verfahren ÖNORM B (Glaser) Simulation (z.b. wufi) Diffusion Anforderungen gemäß ÖNORM B SCHÄDLICHES KONDENSAT wenn Kondenswasser nicht gespeichert werden kann: > 0,5 kg/m²

8 Diffusion Anforderungen gemäß ÖNORM B SCHÄDLICHES KONDENSAT wenn Kondenswasser nicht gespeichert werden kann: > 0,5 kg/m² wenn der Wärmedurchlasswiderstand des Bauteiles um mehr als 10% verringert wird λ( ψ ) = λ Bemessungswert e f ψ ψ Diffusion Anforderungen gemäß ÖNORM B SCHÄDLICHES KONDENSAT wenn Kondenswasser nicht gespeichert werden kann: > 0,5 kg/m² wenn der Wärmedurchlasswiderstand des Bauteiles um mehr als 10% verringert wird wenn Schädigungen des Bauteiles zu erwarten sind (Pilz- und Insektenbefall, Frost u. ä.) Feuchtigkeitsänderung von Holz- und Holzwerkstoffe > 3%

9 Diffusion Anforderungen gemäß ÖNORM B SCHÄDLICHES KONDENSAT wenn Kondenswasser nicht gespeichert werden kann: > 0,5 kg/m² wenn der Wärmedurchlasswiderstand des Bauteiles um mehr als 10% verringert wird wenn Schädigungen des Bauteiles zu erwarten sind (Pilz- und Insektenbefall, Frost u. ä.) wenn die akkumulierte Feuchtigkeit während der Trocknungsperiode nicht vollständig austrocknen kann (Berechnung der Austrocknung analog zu Kondensation mit anderen Randbedingungen) Glaserverfahren physikalische Vorgänge stark vereinfacht Keine Koppelung zwischen Wärme- und Feuchtetransport trocken feucht λ steigt μ sinkt

10 Glaserverfahren physikalische Vorgänge stark vereinfacht keine Feuchtespeicherfunktion Glaserverfahren physikalische Vorgänge stark vereinfacht Sorption und kapillare Weiterverteilung fehlen

11 Glaserverfahren physikalische Vorgänge stark vereinfacht stationäre Randbedingungen aussen: t e =-16 C ϕ e =80% innen: t i =20 C ϕ i =49% Glaserverfahren physikalische Vorgänge stark vereinfacht Eindimensionale Betrachtung

12 Finite-Elemente-Methode Luft- und Winddichtheit Dipl.-Ing. Dr. Martin Teibinger

13 Begriffsbestimmung Luftdichtheit: Fähigkeit einer Schichte bei innenseitiger Luftdichtigkeitsebene eine Durchströmung der Gebäudehülle zu verhindern Windichtheit: Fähigkeit einer Schichte (außenseitig) den Eintritt von Außenluft in eine Konstruktion zu verhindern Quelle: Deseyve, C. (2005): Winddichtheit bei Dachkonstruktionen. Konvektion Quelle: Informationsdienstholz: Funktionsschichten und Anschlüsse für den Holzhausbau

14 Luftdichtheit Anforderungen

15 Luftdichtheit Quelle: Hutter et al (2005): Auswirkungen energiesparender Maßnahmen im Wohnbau auf die Innenraumluftqualität und Gesundheit. Endbericht.. Luftdichtheit

16 Luftdichtheit Luftdichtheit Quelle: Lang, G. (2006): Passivhaus Objektdatenbank 1000 Passivhäuser in Österreich Interaktives Dokumentations-Netzwerk Passivhaus 2. Dokumentations-Netzwerk Passivhaus 2. Dokumentationsperiode Zwischenbericht

17 Stoßausbildung Quelle: ÖNORM B Planung der Luftdichtheit

18 Planung der Luftdichtheit Quelle: ÖNORM B Luftdichtheit

19 Planung der Luftdichtheit Quelle: ÖNORM B Planung der Luftdichtheit

20 Planung der Luftdichtheit Quelle: ÖNORM B Planung der Luftdichtheit

21 Luftdichtheit Luftdichtheit

22 Luftdichtheit Luftdichtheit

23 Luftdichtheit Luftdichtheit

24 Luftdichtheit Luftdichtheit

25 Luftdichtheit Luftdichtheit

26 Thermografie Thermografie

27 Luftdichtheit Luftdichtheit

28 Luftdichtheit Luftdichtheit

29 Luftdichtheit Luftdichtheit

30 Haustechniker! Haustechnik

31 Haustechnik Haustechnik

32 Luftdichtheit Luftdichtheit

33 Luftdichtheit Luftdichtheit

34 Luftdichtheit Luftdichtheit

35 Winddichtheit Quelle: Deseyve, C. (2005): Winddichtheit bei Dachkonstruktionen. Winddichtheit U* [W/(m²K)] 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 10,00 9,00 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0, Vwind [m/s] U*sim U*gem Vwind 0,00 Quelle: Deseyve, C. (2005): Winddichtheit bei Dachkonstruktionen.

36 Wärme- Feuchteschutz Schadensbeispiele & Lösungen DI Dr. Martin Teibinger Wände

37 Decken Dächer

38 diffusionsoffene Bauweise Flachdach Dachfolie Holzwerkstoffplatte OSB Konstruktionsholz Steinwolle Dampfbremse Holzwerkstoffplatte OSB 1,8 mm 18 mm 220 mm 220 mm sd 90m 18 mm

39 Flachdach Flachdach

40 Flachdach Flachdach

41 Flachdach Blecheindeckung 24 Holzschalung 100 Hinterlüftung Unterdach mit erhöhten Anforderungen 24 Holzschalung 200 Konstruktionsholz 200 Dämmung Dampfbremse 50 Querlattung 12,5 GKF(zweilagig) Flachdach Quelle: ONR : Planung und Ausführung von Unterdächern und Unterspannungen.

42 Flachdach Dachfolie Holzwerkstoffplatte OSB Konstruktionsholz Steinwolle Dampfbremse Holzwerkstoffplatte OSB 1,8 mm 18 mm 220 mm 220 mm sd 90m 18 mm feuchtevariable Dampfbremse

43 feuchtevariable Dampfbremse Grundproblematik Flachgeneigte Dachkonstruktionen o o o o o Schadensfälle Unsicherheiten bei den Planern neue Produkte (Dampfbremsen) Fehlende praxisnahe Untersuchungen bzgl. feuchtevariabler Dampfbremse o Unterschiedliche Orientierung (Beschattung) o Aufbauten feuchtevariabler Dampfbremse OSB o Beschüttungen, Gründächer Fehlende Berechnungsverfahren

44 Innovative flachgeneigte hölzerne Dachkonstruktionen gefördert durch Brückenschlagprogramm und Holzbaubetriebe o o o o o o o Dachtec Glöckl Kaufmann Bausysteme Maier Roth Schertler WieHag Folien o Harrer Kooperation: o o TU Wien (Dissertation Bernd Nusser) TU Graz Ziele Qualitätshandbuch Errichtung & Wartung von flachgeneigten Dachkonstruktionen o o Konstruktion o Unterschiedliche Materialien o Anschlussdetails o Stoßausbildung o Durchdringungen Organisation o Herstellbedingungen o Klimabedingungen o Montagebedingungen o Wartungsmöglichkeiten Simulationsmodell o Grundlagen zum Strömungsverhalten im Lüftungsquerschnitt flachgeneigter Dächer o Instationäre Berechnung unter Beachtung der Luftströmung o Validierung

45 Haus A Versuchsaufbau Haus A

46 Versuchsaufbau Haus A Versuchsaufbau Haus B

47 Versuchsaufbau Haus B Berechnungen Glaserverfahren ÖNORM B Stationäres Verfahren - gute Näherung - Keine Berücksichtigung von: o Materialfeuchtigkeiten, o Feuchtetransport infolge kapillarer Leitung o Konvektion Instationäre Berechnungsverfahren - z.b. WUFI (Künzel), Ham3D (Bednar) - Keine Berücksichtigung von: o Konvektion Instationäre Berechnungsverfahren mit Berücksichtigung der Konvektion

48 Berechnungen Messpositionen

49 Erker expertise

50 expertise expertise

51 expertise expertise

52 expertise expertise

53 Problemfälle Reihenhäuser: Dachelemente - Abheben: Problemfälle Dachelemente - Ausführung:

54 Problemfälle Dachelemente Aufbauten - Feuchtesimulation: Baurestfeuchte-Problemfälle Zusammenfassung: Baurestfeuchte bei feuchteadaptiven Dampfbremsen berücksichtigen Fugen an der äußeren Beplankung (Beschwerungen)