Bauphysik-Kalender 2022. Nabil A. Fouad
Читать онлайн книгу.
im WTA-Merkblatt 6-8 [62] gefordert, ist aber bisher nur in wenigen Softwareprogrammen umgesetzt.
Den Sinn der Trocknungsreserve verdeutlichen die Ergebnisse in Tabelle 3. Alle Aufbauten sind innen dichter als außen (Verhältnis sd,i/sd,e ∼ 7 – siehe Bild 16) und wären nach der alten Fassung der DIN 4108-03 von 2001 zulässig. Hiernach wurden in der Vergangenheit vielfach „Dicht-Dicht-Bauteile“ freigegeben, die nur wenige Gramm pro Quadratmeter Trocknungsreserve aufwiesen. Mit fatalen Folgen, wie viele Schadensfälle bis heute belegen. Mit zunehmenden sd-Werten sinkt die Trocknungsreserve. Während die ersten beiden Aufbauten hohe Trocknungsreserven aufweisen und damit als „robust“ bezeichnet werden können, werden die Aufbauten in Zeile 3 und 4 zu dicht, sodass die geforderte Trocknungsreserve nicht erreicht wird. Sie sind mit der vereinfachten Diffusionsbilanz nicht nachweisbar und damit nicht mehr zulässig.
Tabelle 3. Einfacher Dachaufbau mit 240 mm Mineralfaser; hier als verschattetes Dach (wie Wand) gerechnet
| Sd,i [m] | Sd,e [m] | Tauwassermengea) [g/m2] | Verdunstungsmenge [g/m2] | Trocknungsreserveb) [g/m2] | Zulässig |
| 2,0 | 0,3 | 86 (192) | 2939 (2293) | 2853 (2101) | Ja |
| 10,0 | 1,5 | 27 (46) | 594 (464) | 567 (418) | Ja |
| 30,0 | 4,0 | 6 (14) | 220 (172) | 214 (158) | Nein |
| 140,0 | 20,0 | 3 (2) | 35 (44) | 32 (42) | Nein |
a) zulässige Tauwassermenge: 500 g/m2
b) min. zulässige Trocknungsreserve 250 g/m2
(Klammerwerte: Ergebnis mit Blockklima DIN 4108-3:2001)
Bild 16. Definition der inneren (sd,i) und äußeren (sd,e) wasserdampfäquivalenten Luftschichtdicke (sd-Wert); gestrichelte Linie: unter der Unterdeckbahn kann sich bspw. noch eine Holzschalung befinden
Tabelle 4. Anforderungen an wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicken (sd-Werte) bei Verzicht auf einen rechnerischen Nachweis
| Zeile | sd-Wert außen (sd,e) | sd-Wert innen (sd,i) |
| 1 | ≤ 0,1 m | ≥ 1,0 m |
| 2 | 0,1 m ≤ sd ≤ 0,3 m | ≥ 2,0 m |
| 3 | 0,3 m ≤ sd ≤ 2,0 m | 6 × sd,e |
| 4 | 2,0 m ≤ sd ≤ 4,0 ma) | 6 × sd,ea) |
a) Nur bei beidseitig bekleideten oder beplankten, werkseitig hergestellten Elementen oder bei einer nachgewiesenen Luftdichtheit (inkl. Leckageortung) von q50 ≤ 1,5 m3/m2 h
Die hier dargestellten Ergebnisse des Daches berücksichtigen die Neuerung in der Norm, dass bei hellen Außenoberflächen und/oder Verschattungen von Dächern, die ungünstigeren Klimarandbedingungen von Wänden anzusetzen sind. Damit reduziert sich die Trocknung des Bauteils im Sommer. Auch eine über 20 Jahre alte Forderung [61], die nun umgesetzt wurde.
Einfach zusammengefasst bedeutet die Beachtung der Trocknungsreserve: „So diffusionsdicht wie nötig (zur Begrenzung des Tauwasserausfalls) und so diffusionsoffen wie möglich (zur Erzielung eines hohen Verdunstungspotentials)“ [57]
Das Ziel, auf der Außenseite möglichst diffusionsoffene Bauteile mit einem hohen Trocknungspotenzial zu erreichen, ist auch in der Holzschutznorm [33] festgelegt. Die Tabelle 4 kann für die sogenannten „nachweisfreien Bauteile“ herangezogen werden und wird in der nächsten Überarbeitung (voraussichtlich Dez. 2021) so oder ähnlich erscheinen und damit eine Angleichung an die DIN 4108-3 von 2018 [31] herstellen.
3.3.2 Hygrothermische Simulation für außen dampfdichte Bauteile
Aufgrund vermehrter Schäden bei außen dampfdichten Dächern (Metall und Flachdächer) wird seit 2012 in der Holzschutznorm für solche Dächer eine hygrothermische Simulation gefordert. Dort steht unter dem Absatz 7.5: „Flach geneigte oder geneigte, voll gedämmte, nicht belüftete Dachkonstruktionen mit Metalleindeckung oder mit Abdichtung auf Schalung oder Beplankung sind zulässig, sofern der Tauwasserschutz nach DIN EN 15026 nachgewiesen wird und nach 5.2.4 für den Gesamtquerschnitt gegeben ist. Individuelle Gegebenheiten, wie Standort, Farbe der Eindeckung und Verschattung sind im Nachweis zu berücksichtigen. . . . Zusätzliche äußere Deckschichten (Bekiesung oder Begrünung), Dämmschichten oberhalb der Beplankung oder Schalung sowie raumseitige Bekleidungen sind zulässig, sofern sie im Einzelnachweis auf Basis von DIN EN 15026 mitberücksichtigt werden.“ [33]
Um auch bei der hygrothermischen Simulation die Konvektion durch Luftundichtheiten zu berücksichtigen, ist der konvektive Feuchteeintrag entsprechend der geplanten Luftdurchlässigkeit mit dem q50-Wert nach DIN 4108-7 mit der dazugehörigen Gebäudehöhe in Rechnung gestellt. Dabei handelt es sich aber nicht um die 250 g/m2, wie in der vereinfachten Diffusionsbilanz nach Glaser [64], sondern um einen dynamischen Feuchteeintrag [49]. Der Feuchteeintrag hängt sowohl von dem Bauteilaufbau als auch den Randbedingungen ab und kann mehr oder weniger als die 250 g/m2 ergeben. Während beispielsweise eine Überdämmung zu einer geringeren konvektiven Feuchtequelle führt, können durch große Gebäudehöhen oder Überdruck durch eine Lüftungsanlage auch höhere Feuchteeinträge hervorgerufen werden.
3.4 Regeln für die hygrothermische Simulation von Holzbauteilen nach WTA
Das WTA-Merkblatt 6-8 zur hygrothermischen Bemessung von Holzbauteilen [62] entstand im Nachgang zur Holzschutznorm. Planer(innen), die bis dahin hygrothermische Simulationen betrieben, mussten viele eigene Annahmen treffen, die sie aus der vorhandenen Literatur entnehmen konnten. Ein einheitliches Vorgehen gab es in Teilbereichen noch nicht. Daher wurde die international, zusammengesetzte WTA-Gruppe „Hygrothermische Bemessung von Holzkonstruktionen“ gegründet, um einen einheitlichen Standard