Wohin mit dem Wasser? Flachdächer werden im Allgemeinen über die innenliegenden Fallrohre entwässert. Die Einläufe sollten so liegen, dass sich kurze Wege für das Wasser ergeben. Um einer Pfützenbildung vorzubeugen, ist die Fläche so aufzuteilen, dass ein Gefälle von mindestens 2 % (entsprechend der Dachneigungsgruppe) eingehalten wird [DIN 18531]. Zur Ausführung der Dachdichtung sei auf das Condetti- Detail dieses Heftes verwiesen. Um das Thema anschaulicher darzustellen, haben wir den Kindergarten Seelze-Süd (ausführlich in Heft 1/2004 dargestellt) als Beispiel gewählt. Autor: Armin Grebe, Sachverständiger für Gebäudetechnik, Hannover Dachabläufe Die Anordnung der Dachabläufe ergibt sich aus der möglichen Lage von Fallrohren sowie aus der sinnvollen Dachaufteilung, bei der die notwendigen Gefälledämmungen sich noch hinter der Attika verstecken lassen. In unserem Beispiel gab es 4 Punkte, an denen Fallrohre nach unten geführt werden konnten. Deren Lage war durch die Raumaufteilung im 1. OG festgelegt. Da die Rohre nur innerhalb eines Sparrenfeldes verzogen werden konnten die Höhe der Sparren ließ eine Bohrung nicht zu, ergab sich die unsymmetrische Dachlandschaft. Bild 1: Die Dachlandschaft des Kindergartens Seelze-Süd Grafik: Rainer Wendorff, Kassel Bild 2: Kindergarten Seelze- Süd, Flachdach mit Extensivbegrünung Foto: Armin Grebe 6/2004 43
Maßgebend für die Dimensionierung der Regenwasserabläufe ist ein 5-minütiger Starkregen. Diese Berechnungsregenspende (Q (D,T) ) nach DIN 1946-100 ist ein statistisch ermittelter Höchstwert, der bei den örtlichen Behörden erfragt werden muss. Er bezieht sich üblicherweise auf einen Zeitraum von 2 Jahren und auf eine Fläche von 1 Hektar, d. h. auf 10.000 m 2 (Q (5,2) ). Bei Dächern über 3 Neigung ist dieser Wert auch voll anzusetzen. Anders sieht es aus, wenn das Dach bekiest wird oder als Gründach ausgeführt wird. Ein so genannter Abflussbeiwert C vermindert die anzurechnende Wassermenge, da durch die Begrünung ein Teil des Wassers zurückgehalten wird. wasserundurchlässige Flächen (Dachflächen mit Folie) 1,0 Kiesdächer 0,5 Begrünte Dachflächen: Extensivbegrünung unter 10 cm 0,5 Extensivbegrünung über 10 cm 0,3 Intensivbegrünungen 0,3 Abflussbeiwerte C Die Formel für die abzuleitende Regenwassermenge lautet: Q (D,T) = r (D,T) x C x A/10.000 Q (5,2) das Mindestabflussvermögen der Dachabläufe bei einem 5-Minuten-Bemessungsregen Q NOT das Mindestabflussvermögen der Notüberläufe in Liter je Sekunde (l/s) r (D,T) die Berechnungsregenspende in Liter je Sekunde und Hektar (l/(s x ha)) r (5,100) die 5-Minuten-Regenspende in Liter je Sekunde und Hektar, die einmal in 100 Jahren erwartet werden muss r (5,2) die 5-Minuten-Regenspende in Liter je Sekunde und Hektar, die einmal in 100 Jahren erwartet werden muss D die Regendauer in Minuten T die Jährlichkeit des Regenereignisses C der Abflussbeiwert A die wirksame Niederschlagsfläche in m 2 Beim Abfluss des Regenwassers muss zum Druckausgleich entsprechend der Abflussmenge im Rohr Luft in die entgegengesetzte Richtung strömen können. Die Rohre werden daher nur mit einer Füllhöhe von 70 % gerechnet. Sucht man sich die maximalen Abflusswerte aus der Tabelle, sind folgende Dachflächen an die Fallrohre anschließbar: DN Q (max) C = 1,0 C = 0,5 C = 0,3 in l/s A in m 2 A in m 2 A in m 2 50 0,7 18 35 58 70 1,8 45 90 150 100 4,7 118 235 392 125 8,5 213 425 708 150 13,8 345 690 1.150 Für unser Kindergartenbeispiel ergeben sich bei einem Bemessungsregen (Q (5,2) ) von 400 l/s x ha Rohrdimensionierungen nach folgender Tabelle: Dachfläche Abflussmenge Dimension bei C=0,5 Fallrohre 1 147 m 2 2,94 l/s 100 2 125 m 2 2,50 l/s 100 3 95 m 2 1,90 l/s 100 4 75 m 2 1,50 l/s 70 (100) Summe 442 m 2 8,84 l/s Um weniger unterschiedliches Material auf der Baustelle zu haben, wurden alle Rohre in DN 100 ausgeführt, obwohl das Fallrohr der Teilfläche 4 mit DN 70 ausgekommen wäre. Einbau der Dachabläufe Die Dacheinläufe sind entweder mit einem Klemmflansch zur Einbindung der Dichtungsebene ausgestattet oder haben schon einen angearbeiteten Dichtungslappen. Dargestellt ist hier ein Ablauf entsprechend unserem Condetti-Detail in diesem Heft. Zu erkennen ist auch, dass die Feuchteschutzbahn ebenfalls anzuschließen ist und zwar am unteren Flansch des zweistufigen Ablaufs. 44 6/2004
Beheizung Um ein Vereisen des Ablaufs auszuschließen, sollte dieser über eine Heizung verfügen. Erhältlich sind die Abläufe entweder mit 230 Volt oder mit 12 bzw. 24 Volt Kleinspannung. Die Beheizung sollte über einen Thermostaten verfügen, der sowohl bei Temperaturen oberhalb des Gefrierpunktes als auch bei Außentemperaturen unter 5 C abschaltet. Eine gute Dachdämmung vorausgesetzt, wird bei solchen Temperaturen kein Schnee tauen. Eine Alternative zur Heizung ist weiter unten beschrieben. Laub- und Kiesfang Dachabläufe mit kleinem Abgang, insbesondere Unterdrucksysteme mit Nennweite DN 50, sind besonders anfällig gegen Verstopfung. Schon kleine Laubmengen führen zu Rückstau. Hier hilft ein Alu- Kieskranz mit dem passenden Deckel, der auf Lebenszeit für freien Einlauf und freie Rohre sorgt. Bei manchen Herstellern gehört er zum Lieferumfang, er lässt sich aber auch bei allen handelsüblichen Fabrikaten nachrüsten (Bild 3). Dazu wird der Gully rundum von Kies und Schmutz befreit. Bild 3: Kiesfanggitter Foto: Fa. Grumbach Ein mindestens 50 x 50 cm großes Stück der gleichen Dachbahn, die auch im Dach verwendet wurde, wird mit einem Loch (ca. D = 20 cm) versehen und über den vorhandenen Gully gelegt. Zum Schluss werden rings um den Kieskranz zwei Eimer Grobkies (20/40 mm) aufgeschüttet. Luftdichtigkeit Der Dacheinlauf darf nicht direkt an der Attika liegen, sondern muss mindestens 50 cm nach innen springen. Dadurch ergibt es sich, dass der Dacheinlauf meist nicht direkt über dem Fallrohr liegt. Sinnvoll ist dann ein Ablauf mit waagerechtem Abgang, so dass es möglich wird, innerhalb der Sparrenlage zu verspringen. An der Stelle, an der dann wieder nach unten an das Fallrohr angebunden wird, muss selbstverständlich die luftdichte Ebene erhalten bleiben. Hier wird z. B. die Dichtigkeit mit einem EPDM-Element der Fa. Eisedicht hergestellt. Schwitzwasserisolierung Zumindest im Herbst und Winter ist das Regenwasser so kalt, dass es an dem Fallrohr zu Kondensation kommen würde. Daher ist das Rohr zu isolieren und mit einer dampfdichten Folie zu versehen. Alternativ kann auch eine für Kälteleitungen geeignete Isolie-
rung verwendet werden. Zur Dämmstärke und zur Problematik der Wärmebrücken wird hier nicht näher eingegangen, sondern auf den Condetti-Artikel in diesem Heft verwiesen. Revisionsöffnung Bei allen Anschlüssen von Fallrohren an die Grundleitung ist eine Revisionsöffnung Pflicht. Bei nicht unterkellerten Gebäuden wird diese unmittelbar über dem Fußboden angeordnet. Revisionsöffnungen in den Grundleitungen sind alle 20 Meter anzuordnen, es sei denn, die Leitung ist in DN 150 oder größer ausgeführt. Dann reicht ein Abstand von 40 Metern. Mischwasser Alle Installationen im Haus und auf dem Grundstück sind als Trennsystem auszuführen, eine Zusammenführung bei Mischwasserleitungen in der Straße ist erst unmittelbar an der Grundstücksgrenze zulässig. D. h., im Haus darf es keine Verbindung zwischen Regenwasser und Schmutzwasser geben. Keinesfalls darf die Schmutzwasserentlüftung an das Regenwasserfallrohr angeschlossen werden. Sollte die Dachfläche als Aufenthaltbereich dienen oder sollte in der Nähe des Dachablaufes ein Fenster liegen (Staffelgeschoss mit Dachgarten), so ist bei einem Mischwasseranschluss darauf zu achten, dass die Regenrohre mit einem Geruchsverschluss ausgestattet werden (z. B. direkt oberhalb der Sohlplatte). gully wird am Regenfallrohr angeschlossen, die Abwasserleitung wird durch den Gully hindurch über Dach entlüftet. Durch den Klemmflansch ist eine sichere Eindichtung gewährleistet. Das Regenwasser fließt durch den Gully wie üblich ab. Das durch den Gullytopf geführte Nebenrohr entlüftet das sanitäre Abflussrohr. Die aufsteigenden warmen Kanalgase halten den Kombigully im Winter eisfrei. Fazit: Auf dem Dach muss kein zweiter Durchbruch eingerichtet und abgedichtet werden, eine zusätzliche Beheizung wird eingespart und die Anzahl der Wärmebrücken wird minimiert. Notabläufe Für ein Flachdach mit innenliegender Entwässerung muss nicht nur ein Ablauf geschaffen werden. Denn sollte dieser einmal verstopft sein, würde das Dach sich in einen Swimmingpool verwandeln. Für dieses Gewicht sind aber die wenigsten Dächer ausgelegt. Daher sollen unbedingt Notüberläufe eingeplant werden. Nach DIN 1986-100 müssen das Ent- Der Kombigully Wenn Abwasser- und Regenwasserleitungen nebeneinander im gleichen Schacht oder Installationsblock bis zum Dach hochgeführt werden, bietet es sich an, einen Kombigully (Hersteller: Fa. Grumbach) zu verwenden. Der Dachwässerungssystem und die Notüberläufe gemeinsam 5 Minuten lang den so genannten Jahrhundertregen (r (5,100) ) verkraften. Da die Notüberläufe, z. B. als Wasserspeier ausgebildet, nicht allzu aufwendig sind, sollten sie besser noch den gesamten Jahrhundertregen über 5 Minuten abführen können. Denn Bild 4 und 5: Kombigully Grafik: Fa. Grumbach Bild 6: Notüberlauf Grafik: Fa. Alvitra 46 6/2004
Q NOT r Größe Q NOT Größe Dachfläche 442 m 2 20,11 l/s 28,95 l/s Anzahl Notüberläufe 2 10,06 l/s 4 x 6 cm 14,48 l/s 8 x 4 cm Anzahl Notüberläufe 4 5,03 l/s 4 x 4 cm 7,24 l/s 5 x 4 cm Anzahl Notüberläufe 6 3,35 l/s 3 x 4 cm 4,83 l/s 4 x 4 cm Anzahl Notüberläufe 8 2,51 l/s 2 x 4 cm 3,62 l/s 3 x 4 cm insbesondere bei Anschluss an Mischwasserkanäle können diese die Wassermengen bei solchen Starkregenereignissen nicht mehr abführen und stauen zurück. Dann läuft über die Fallrohre kaum noch was ab. Die Berechnung der Wassermengen für die Notüberläufe erfolgt nach folgender Gleichung Q NOT =(r (5,100) -r (D,T) xc)xa/10.000 Für das Beispiel des Kindergartens ergibt dies bei einem 5-minütigen Jahrhundertregen mit einer Niederschlagsmenge von 655 Litern pro ha und sec folgende Notüberläufe: Die Anbringung der Überläufe erfolgt sinnvollerweise auf Höhe der Grate. Die Stauhöhe des Wassers zwischen Dachablauf und Oberkante des Notüberlauf gibt dabei die maximal zu erwartende Überflutungshöhe auf dem Dach an und muss mit dem Statiker abgestimmt werden. Unterdruckentwässerung Wie oben beschrieben, erfolgt bei herkömmlichen Systemen die Entwässerung durch teilgefüllte Rohrleitungen. Bei Unterdrucksystemen, z. B. Geberit Pluvia, wird mit voll gefüllten Leitungen gerechnet. Durch die Vollfüllung erfolgt eine Selbstabsaugung mit hohen Strömungsgeschwindigkeiten im Rohr. Dadurch ergeben sich kleine Rohrleitungsdurchmesser mit hoher Abflussmenge. Erreicht wird die Vollfüllung durch eine Anstauung im Dachablaufventil. Mehrere Ablaufstellen werden mit Sammelleitungen unter der Decke verbunden und in ein gemeinsames Fallrohr geführt. Bei diesem System ist ein hydraulischer Abgleich zwischen den Ablaufstellen unerlässlich. Das bedeutet aber auch, dass die zu entwässernden Dachflächen in etwa gleiche Größen haben sollten. Die Zusammenführung der Ablaufstellen direkt unter der Dachfläche macht dieses System insbesondere für Hallen sehr interessant. Bei kleinen (Wohn-)Gebäuden aber lassen häufig die Rahmenbedingungen (wie z. B. Dachflächenaufteilung) einen Einsatz nicht zu, da die Möglichkeit, Rohre direkt unter der Dachfläche, d. h. unter den Sparren, zu verziehen, in Wohngebäuden auf Grund der geringen Raumhöhen meist nicht besteht. Wenn aber alle Dachabläufe mit separaten Fallrohren nach unten verzogen werden, sind die Vorteile dieses Systems nicht zu nutzen. 6/2004 47