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  • Studie

    Computergesttzte Simulationsberechnung des gekoppelten Wrme- und Feuchtetransports von Dach- und Wandkonstruktionen unter Bercksichtigung der natrlichen Klimabedingungen und innerbau-stofflichen Flssigkeitstransporte

    Berechnungen des Bauschadensfreiheitspotentials von Wrmedmmungen in Holz- und Stahlbaukonstruktionen

    Feuchtevariable dampfbremsen pro clima dB+ und iNteLLO mit intelligentem Feuchtemanagement

    dach, Wand, decke

    deutSchLaNd

  • BauPhYSiKBauPhYSiK

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    Bauphysik StudieBauphysik Studie

    www.proclima.de

    Bauphysik Studie

    Literatur / Kontakt 2

    1. Bauschadensfreiheit von Wrmedmmungen in holzbaukonstruktionen

    1.1 bersicht und Einleitung 31.2 Kondensation - Taupunkt - Tauwassermenge 41.3 Feuchtebelastungen der Konstruktion 4 1.3.1 Feuchtebelastung durch Diffusion 51.3.2 Feuchtebelastung durch Konvektion 61.3.3 Konstruktiv bedingte Feuchtigkeit - Flankendiffusion 61.3.4 Hohe Einbaufeuchte von Baustoffen 61.3.5 Zusammenfassung der Feuchtebelastungen 7

    2. intelligente dampfbremsen

    2.1 Austrocknung der Konstruktion nach innen 82.2 Wirkungsweise des feuchtevariablen Diffusionswiderstandes 82.2.1 Hoher Diffusionswiderstand im Winter 82.2.2 Niedriger Diffusionswiderstand im Sommer 92.2.3 Ausgewogenes Diffusionsprofil 92.2.3.1 Neubauten: Die 60/2-Regel 92.2.3.2 Bauphase: Die 70/1,5-Regel 92.2.4 Hchste Sicherheit 9

    3. ermittlung des Sicherheitspotentials einer dachkonstruktion

    3.1 Berechnung der Feuchtestrme mit unterschiedlichen Verfahren 103.1.1 Berechnung nach Glaser, DIN EN ISO 13 788 103.1.2 Berechnung der gekoppelten Wrme- und Feuchtetransporte, DIN EN 15026 [14] 103.2 Berechnung des Bauschadensfreiheitspotentials 113.2.1 Definition des Bauschadensfreiheitspotentials 113.2.2 Dachkonstruktionen 113.2.3 Einflussfaktoren auf die Hhe des Bauschadensfreiheitspotentials 113.2.4 Klimadaten Standort Holzkirchen 123.2.5 Bauschadensfreiheitspotential Steildach in Holzkirchen, Nordseite, 40 Dachneigung 123.2.6 Bauschadensfreiheitspotential Flachdcher 123.2.6.1 Bekiestes Flachdach 123.2.6.2 Begrntes Flachdach 133.2.7 Einfluss der Dmmschichtdicke 133.2.8 Klimadaten Standort Davos 143.2.9 Bauschadensfreiheitspotential Steildach in Davos, Nordseite, 40 Dachneigung 143.2.10 Bauschadensfreiheitspotential Grndach und Flachdach 143.2.11 Schlussfolgerungen Bauschadensfreiheitspotential 143.3 Ermittlung der Gebrauchstauglichkeit 153.3.1 Nachweisfreie Konstruktionen fr Flachdcher 153.3.2 Nachweisverfahren 153.3.3 Gebrauchstauglichkeit von Steildachkonstruktionen 153.3.4 Gebrauchstauglichkeit von Kiesdachkonstruktionen 163.3.5 Gebrauchstauglichkeit von Grndachkonstruktionen 163.3.6 Schlussfolgerungen Gebrauchstauglichkeit 163.4 Flankendiffusion 163.4.1 Ergebnisse der 2-dimensionalen Simulationsberechnung 173.4.2 Schlussfolgerung bei Flankendiffusion 173.4.3 Wandkonstruktionen 17

    4. Konstruktionsempfehlungen 4.1 Konstruktionen 184.2 Innenseitige Bekleidung 184.3 Permanent feuchte Rume 184.4 Wohn- und neubaubedingte Feuchtigkeit - Die 60/2-Regel 184.5 Feuchtrume in Wohnungen 184.6 Erhhte Luftfeuchtigkeit in der Bauphase - Die 70/1,5-Regel 184.7 Unterdach 194.8 Steildachkonstruktionen 194.9 Flachdach- und Grndachkonstruktionen 194.10 Steildachkonstruktionen im Hochgebirge 194.11 Wnde 19 5. Verlegung und Verarbeitung von iNteLLO, iNteLLO PLuS und dB+ 5.1 Fr platten- und mattenfrmige Dmmstoffe 205.2 Verlegerichtung 205.3 Empfohlene pro clima Systemkomponenten fr die Verklebung 205.4 Faserfrmige Einblasdmmstoffe 205.5 Bei Schaumdmmstoffen 205.6 Dimensionsstabilitt 205.7 Mechanische Festigkeiten 215.8 Zeitpunkt der Verlegung der Dampfbremse 215.9 Transluszente Struktur 215.10 Recycling und kologie 21

    6. Fazit 21

    Literatur[1] Konsenspapier des 2. Internationalen Holz[Bau]Physik-Kongresses: 10./11.02.2011 Leipzig, http://holzbauphysik-kongress.eu/flachdach-konsens.html

    [2] Ten Wolde, A. et al.: Air pressures in wood frame walls, proceedings thermal VII. Ashrae Publication Atlanta, 1999

    [3] IBP Mitteilungen 355: Dampfdiffusi-onsberechnung nach Glaser quo vadis?

    [4] Deutsche Bauzeitung; Heft 12/89 Seite 1639 ff.

    [5] DAB 1995; Seite 1479; Heft 8

    [6] Klopfer, Heinz; Bauschden-Sammlung, Band 11, Gnter Zimmermann (Hrsg.), Stuttgart: Fraunhofer IRB Verlag, 1997

    [7] Klopfer, Heinz; ARCONIS: Wissen zum Planen und Bauen und zum Baumarkt: Flankenbertragung bei der Wasserdampf- diffusion Heft 1/1997, Seite 8-10

    [8] H.M. Knzel; Tauwasserschden im Dach aufgrund von Diffusion durch angrenzendes Mauerwerk wksb 41/1996; Heft 37; Seite 34-36

    [9] WUFI 2D 2.1 (Wrme und Feuchte instationr); PC-Programm zur Berechnung des gekoppelten 2-dimensionalen Wr-me- und Feuchtetransports in Bauteilen; Fraunhofer-Institut fr Bauphysik; Infos unter www.wufi.de [10] DIN 4108-3: Wrmeschutz und Energieeinsparung in Gebuden Klima-bedingter Feuchteschutz, Anforderungen, Berechnungsverfahren und Hinweise fr Planung und Ausfhrung, Beuth-Verlag, Berlin, 07/2001

    [11] DIN EN 13788: Wrme- und feuchte-technisches Verhalten von Bauteilen und Bauelementen - Raumseitige Oberfl-chentemperatur zur Vermeidung kritischer Oberflchenfeuchte und Tauwasserbildung im Bauteilinneren - Berechnungsverfahren, Beuth-Verlag, Berlin, 11/2001

    [12] WUFI 5.1 pro (Wrme und Feuchteinstationr); PC-Programm zur Berechnungdes gekoppelten Wrme- und Feuchte-transports in Bauteilen; Fraunhofer-Institut fr Bauphysik; Infos unterwww.wufi.de

    [13] Meteonorm; Globale und meteorolo-gische Datenbank fr jeden Ort der Welt; Meteotest; Infos unter www.meteotest.com

    [14] DIN EN 15026: Wrme- und feuchte-technisches Verhalten von Bauteilen und Bauelementen - Bewertung der Feuchte-bertragung durch numerische Simulation, Beuth-Verlag, Berlin, 07/2007

    [15] E-DIN 68800-2: Holzschutz - Teil 2: Vorbeugende bauliche Manahmen im Hochbau, Beuth-Verlag, Berlin, 11/2009

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    Bauphysik Studie

    3,36,8

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    -10 -5 0 5 10 15 20

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    Tauwasserbereich

    9,15 g/m3 65%11,2 g/m3

    max

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    Tauwasserbereich

    6,55 g/m3 50 %8,65 g/m3

    Temperatur [C]

    Unter Normklimabedingungen (20 C / 50 % rel. Luftfeuchte) wird der Taupunkt bei 9,2 C erreicht.Bei -10 C fllt Kondensat von 6,55 g/m3 Luft aus.

    1. Feuchtephysik der Luft bei 50 % rel. Luftfeuchtigkeit

    Bei erhhter Raumluftfeuchtigkeit von 65 % rel. Luftfeuchte wird der Taupunkt schon bei 13,2 C erreicht. Bei -10 C fllt Kondensat von 9,15 g/m3 Luft aus.

    2. Feuchtephysik der Luft bei 65 % rel. Luftfeuchtigkeit

    Bauphysik Studie

    Wenn Wasser in der Konstruktion ausfllt, kann es im kalten Winterklima zu einer Reif- oder Eisbildung unterhalb der Unterspann- bzw. Unterdeckbahn kommen. Eis ist fr Wasserdampf undurchlssig und stellt eine Dampfsperre auf der Auenseite dar. Konstruktionen, die auen eine diffusionshemmende oder diffusionsdichte Schicht haben, sind bauphysikalisch kritischer als nach auen diffusionsoffener werdende Konstruktionen. Zu den diffusionsdichten Konstruktionen gehren z. B. Steildcher mit diffusions-hemmender Vordeckung, z. B. Bitumen-bahnen, Dcher mit Blecheindeckungen,Flachdcher und Grndcher. An der diffusionsdichten Schicht staut sich die Feuchtigkeit in der Konstruktion und es kommt zu einem Kondensatausfall.

    1.3 Feuchtebelastungen der KonstruktionEine Feuchtebelastung innerhalb einer Wrmedmmkonstruktion, z. B. im Dach, kann verschiedene Ursachen haben. Zum Beispiel kann durch eine undichte Dach-haut Wasser eindringen. Dies knnen groe Mengen Feuchtigkeit sein, bei denen das Wasser in den bewohnten Raum tropft. Geringe Leckagen knnen zu einer schlei-chenden Auffeuchtung fhren. Diese ist oft begleitet durch Schimmelbefall der in der Konstruktion enthaltenen Materialien. Eine Belastung der Konstruktion durch Feuchtig-keit kann aber auch von innen erfolgen durch:

    Vorhersehbare Feuchtebelastung: Diffusionsvorgngeunvorhergesehene Feuchtebelastung: Konvektion, d. h. Luftstrmung (Undichtheiten in der Luftdichtungs- ebene) Konstruktiv bedingter Feuchtetrans- port (z. B. Flankendiffusion durch angrenzendes Mauerwerk) Erhhte Einbaufeuchte der verwendeten Baustoffe Nicht koordinierter Bauablauf

    1.3.1 Feuchtebelastung durch diffusionJe weniger Feuchtigkeit in eine Konstrukti-on eindringen kann, umso geringer ist die Gefahr eines Bauschadens - so dachte man frher. Das heit, die Verwendung von Dampf-sperren mit hohen Diffusionswiderstnden wrde Bauschden verhindern. Dass die Realitt anders ist, wurde bereits vor ber 15 Jahren bei der Markteinfhrung der pro clima DB+ mit einem sd-Wert von 2,30 m durch bauphysikalische Berechnungen belegt.

    Aktuell entsprechen diese sogenannten Dicht-Dicht-Bauteile bei Flachdachkon-struktionen (innen Dampfsperre sd > 100 m auen dampfdichte Abdichtung) nach Aussagen von anerkannten Bauphysikern aus Wissenschaft und Praxis nicht mehr den Regeln der Technik.

    Ein Konsenspapier, das als Ergebnis des 2. Internationalen Holz[Bau]Physik-Kon-gresses im Februar 2011 verffentlicht wurde, macht zu unbelfteten Flachdach-konstruktionen in Holzbauweise die fol-gende Angabe: Dampfsperren unterbinden die sommerliche Umkehrdiffusion, die zur Trocknung des winterlichen Feuchteein-trags aus Dampftransport per Luftstr-mung (Konvektion) durch unvermeid