holzbrief HOLZBAU 2016.

Foto: © Thinkstock
holzbrief HOLZBAU 2016.
Ausgabe 2/
2016
Dach- und
Gaubenwände
richtig konstruieren
...wir handeln.
Fachthema
2
Gaubenwände richtig konstruieren!
Rohbaukonstruktion
Wärmeschutz
Gauben werden entweder vor Ort gezimmert
oder auch wetterunabhängig in der Werkstatt
vorgefertigt und dann in kürzester Zeit auf der
Baustelle montiert. Für letztere Variante ist eine
aussteifende Beplankung aus Holzwerkstoffplatten erforderlich. Üblicherweise ist die innere
Beplankung aus OSB-Platten mit Funktion als
Dampfbremse/Luftdichtung. Auch die äußere
Beplankung sollte eine für die Montage erforderliche Steifigkeit aufweisen.
Gaubenwände müssen folgende Anforderungen
an den Wärmeschutz erfüllen:
Bild: Montage einer vorgefertigten Gaube mit
aussteifender Schalung außen. Die äußere
Bekleidung kann z. B. aus Schiefer oder aus
Metallblechen ausgeführt werden.
(Jörg Kunze e.K. Zimmerei Holzbau)
U-Wert
Neubau
üblicher Standard
ca. 0,20 W/m²K
alternativer Nachweis
KfW-Effizienzhaus 55
0,14 W/m²K
Sanierung
5
4
3
EnEV-Mindeststandard
0,24 W/m²K
KfW-Förderung
0,20 W/m²K
Brandschutz
1
Foto: Kunze
Gauben müssen einen Abstand von mindestens
1,25 m zu Gebäudeabschlusswänden einhalten,
wenn diese nicht mindestens 30 cm über Dach
geführt werden. Andernfalls gelten für Gauben
bei Unterschreitung des Mindestabstandes
brandschutztechnische Anforderungen. Die
Musterbauordnung enthält hierzu keine Ausführungsbestimmungen. Gauben in Gebäudeklasse
1-3 sollten von innen feuerhemmend (F30-B)
und von außen zur Gebäudeabschlusswand hin
feuer
beständig (F90-B) mit nicht brennbaren
Oberflächen erstellt werden.
Bezüglich der Lastabtragung sind zwei Konstruktionen zu unterscheiden:
1.
Konstruktion mit Drempelwand – Die Gaubenfront liegt in der Ebene des Drempels. Die
seitlichen Gaubenwände sind zwischen den
Dachsparren angeordnet. Die Gaubenpfosten
stehen auf der Geschossdecke. Die Zusatzlasten sind zu berücksichtigen.
2.Konstruktion ohne Drempelwand – Die seitlichen Gaubenwände und die Gaubenpfosten
stehen auf dem Randsparren. Dieser ist in
Abhängigkeit von den auftretenden Lasten zu
verbreitern.
Die Details in Abb. 1-3 zeigen Gaubenwände, die
auf dem Randsparren aufgesetzt sind.
Die Gaubenfronten dienen meist in voller Breite
als Fensterfläche. Zur einwandfreien Funktion
der Fenster muss die Steifigkeit der Gaubenfront
sichergestellt sein. Bei großflächigen seitlichen
Gaubenwänden mit hoher Windlast kann ein
Drempel unter der Gaubenfront als Wandscheibe
ausgebildet werden. Alternativ wird eine Dachscheibe ausgeführt.
2
Abb.Abb.1:1: Gaubenwand
Gaubenwand
diffusionsoffen mit hinterlüfdiffusionsoffen mit
Bekleidung
teterhinterlüfteter
Bekleidung
1)Randsparren
1 Randsparren.
2)luftdichte
Abklebung der OSB-Platten
2 luftdichte Abklebung der OSB-Platten
3)Verklebung
der
Unterdeckplatten, z. B. mit Butyl3 Verklebung der
Unterdeckplatten,
z. B. mit Butylkautschukbändern
kautschukbändern
(Primer notwendig)
(Primer notwendig)
4 Blechrinne zur
4)Blechrinne
zurWasserführung
Wasserführung
5 Abstand Unterkante Fassade zur
5)Abstand
Unterkante
Fassade zur Dachdeckung
Dachdeckung
nach Herstellerangaben
nach Herstellerangaben
Farbe Holz
RGB: 230 / 200 / 155
Diffusionsoffen mit VHF
…oder mit Holzfaser-WDVS
Gaubenwände können nach dem bewährten
Konstruktionsprinzip der Holzrahmenbauweise
erstellt werden. Diffusionsoffen, entweder mit
einem Holzfaser-Wärmedämmverbund-System
oder mit einer vorgehängten hinterlüfteten Fassade wie in Abb. 1.
Die innere aussteifende Beplankung aus
OSB-Platten ermöglicht eine hochwertige Ausbildung der Ebene Dampfbremse/Luftdichtung.
Dies ist gerade bei den Schrägen und Ecken
einer Gaube von Vorteil. Die Plattenstöße werden luftdicht verklebt. Für die Eckverbindungen
empfiehlt sich der Einsatz von Klebebändern mit
geteiltem Trennpapier siehe .
Dagegen lassen sich Dampfbrems-/Luftdichtungsbahnen, die spannungsfrei verlegt werden
müssen, hier schwieriger verarbeiten.
Die Ebene der diffusionsoffenen Unterdeckung
aus Holzfaserplatten des Daches wird bei der
Gaubenwand fortgesetzt.
Wird als äußere Bekleidung ein Holzfaser-WDVS
ausgeführt, so ist die Anordnung einer Feuchteschutzbahn als zweite wasserführende Ebene
empfehlenswert, siehe Abb. 2. Diese Bahn wird
mittels Verklebung an die Unterdeckung des Daches, hier aus Holzfaserplatten, angeschlossen.
Als mechanische Sicherung dient eine Konterlatte, die ggf. seitlich an der Gaubenschwelle
befestigt werden kann.
Ähnlich wie beim Sockel ist auch beim unteren
Abschluss des Holzfaser-WDVS der Gaubenwand der Spritzwasserschutz zu beachten.
Im Detail Abb. 2 ist das Holzfaser-WDVS
zurückgesetzt mit geringerer Dicke ausgeführt
und durch eine Blechbekleidung, die im Anschlussbereich zum Dach als Rinne ausgebildet
ist, gegen Spritzwasser geschützt.
Ingenieurbüro Holger Meyer • 27356 Rotenburg www.meyer-ingenieurbuero.de
Foto: ©Rheinzink
3
Metallbekleidung
Im Trend liegen Gauben mit Metallbekleidungen,
die modern wirken und eine wartungsarme Fassade bieten. Während Gaubendächer mit Metalldeckung belüftet ausgeführt werden können,
sind die Metallbekleidungen der Gaubenwangen
üblicherweise ohne Hinterlüftung auf der Schalung befestigt. Bei Bekleidungen aus Titanzink
wird auf der Schalung eine Unterdeckbahn
mit strukturierter Trennlage angeordnet. Diese
schützt vor Korrosion und Tauwasser.
Wichtig: Metallbekleidungen sind diffusionsdicht
– „kalte Dampfsperre“ auf der Außenseite. Somit
fällt regelmäßig Kondensat an.
Wie ist die Wand zu konstruieren?
Was den Feuchteschutz angeht, geben sowohl
DIN 4108-3 wie auch DIN 68800 keine Auskunft.
Somit ist ein genauer Feuchteschutznachweis zu
führen.
Allerdings sind kaum Schäden in diesem Bereich
bekannt. Somit scheint es, dass für Metallbekleidungen auch ohne Hinterlüftung die Bedingungen an Gauben günstig sind. Welches sind
die Faktoren, die für einen Feuchteausgleich
sorgen?
• Metallbekleidungen lassen aufgrund ihrer Bauart durchaus Feuchte nach außen „abdampfen“, wenn auch im geringem Maße.
•Die nächtliche Auskühlung ist bei vertikalen
Flächen deutlich geringer. Anders ist es bei flachen Dächern.
•Besonders dunklere Metalle (vorbewittert) heizen sich stärker auf. Die Umkehrdiffusion beschleunigt sich auf diese Weise.
•Vollholzschalung (Rauspund) sorgt für einen
deutlich schnelleren Feuchteausgleich nach
innen. Holzwerkstoffe haben einen höheren
sd-Wert (OSB ca. im Faktor 6).
•
Feuchtevariable Dampfbremsen auf der
Raumseite sorgen für einen Feuchteausgleich,
Dampfsperren nicht (PE-Folie).
•Bei Gaubenkleinflächen sorgen die benachbarten diffusionsoffenen Hauptdächer für einen Feuchteabtransport.
Untersuchungen bei nordorientierten Gauben
zeigen, dass vorbewitterte Zinkbleche aufgrund
hoher Strahlungsabsorption in Kombination mit
einer feuchtevariablen Dampfbremse zu keinen
unkritischen Feuchtegehalten der Schalung führen. Dieses Prinzip der Umkehrdiffusion ist bei
beschichteten Blechen unter Umständen nicht
wirksam. Ein Tauwassernachweis kann erforderlich werden.
6
4
5
5
4
3
3
1
2
1
2
Abb. 2: Gaubenwand
diffusionsoffen
mit HolzfaserAbb. 2: Gaubenwand diffusionsoffen
mit
WDVS Holzfaser-WDVS
1)Randsparren
1 Randsparren.
2 luftdichte
Abklebung der
2)luftdichte
Abklebung
derOSB-Platten
OSB-Platten
3 Anschluss Feuchteschutzbahn an
3)Anschluss
Feuchteschutzbahn
an UnterdeckplatUnterdeckplatte
aus Holzfaser mit
Konterlatte und Nageldichtband
te aus4 Holzfaser
mit
Konterlatte
und NagedichtBlechrinne zur Wasserführung
band 5 Spritzschutzbereich Holzfaser-WDVS
mit Blechverwahrung
4)Blechrinne zur Wasserführung
5)Spritzschutzbereich Holzfaser-WDVS mit BlechFarbe Holz
RGB: 230 / 200 / 155
verwahrung
Abb. 3: Gaubenwand mit Metalldeckung
Abb. 3:1 Gaubenwand
mit Metalldeckung
Randsparren.
1)Randsparren
2 feuchtevariable Dampfbremse,
luftdichter Anschluss durch Anpresslatte,
2)feuchtevariable
Dampfbremse, luftdichter Angedämmte Installationsebene
3 Anschluss Vordeckbahn an
schluss
durch Anpresslatte, gedämmte InstallatiUnterdeckplatte aus Holzfaser mit
Konterlatte und Nageldichtband
onsebene
4 Vordeckung auf Schalung
mit diffusionsoffener
Bahn incl. strukturierter
Trennlage
3)Anschluss
Vordeckbahn
an Unterdeckplatte
aus
5 Blechrinne zur Wasserführung
Holzfaser
mit Konterlatte und Nageldichtband
6 Bekleidung aus vorbewitterten Zinkblechen
(Stehfalzdeckung)
4)Vordeckung
auf Schalung mit diffusionsoffener
Bahn inkl. strukturierter Trennlage
Farbe Holz
RGB: 230 / 200 / 155
5)Blechrinne zur Wasserführung
6)Bekleidung aus vorbewitterten Zinkblechen (Stehfalzdeckung)
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Schäden vermeiden
6
Warum kleine OSB-Platten als Beplankung?
Foto: ©SWISS KRONO GmbH
OSB-Platten übernehmen bei Häusern in Holzrahmenbauweise zwei wichtige Aufgaben. Sie
sind:
• aussteifende Wandbeplankung und
• Luftdichtheitsebene (Stöße luftdicht verklebt).
Häufig werden kleinformatige Platten mit Nut
und Feder eingesetzt. Dies führt zu konstruktiven Mängeln.
m
m
3
Fu
ge
Fu
ge
Fu
ge
3
3
m
m
m
m
Die „untermaßige“ Plattenbreite von 1,247 m
berücksichtigt bei einem Raster von 62,5 cm
(2 Felder) die erforderliche Fuge von 3 mm Breite.
Bei Platten mit dem Nennmaß 1,25 m sollte das
Raster auf 62,7 cm erhöht werden.
Abb. 2: Längsstöße müssen hinterlegt werden. Dies
verursacht erhebliche Mehrkosten.
In jedem Fall wäre jeder Stoß gemäß Abb. 2 zu
hinterlegen, um eine schubsteife Verbindung der
Plattenränder zu erreichen.
Plattenmaß
1,247 x 2,65 m
Plattendeckmaß
2,50 x 0,67 m
Verformungen im Gebäude
Statische Funktion
Bei einer aussteifenden Beplankung sind nicht
hinterlegte Stöße im Feld unzulässig.
Plattenmaß
2,48 x 0,67 m
Abb. 1: Diese Wandbeplankung aus OSB-Platten
(Nut-Feder) in „wildem Verband“ und mit „fliegenden“
Stößen darf so nicht ausgeführt werden!
Die Verwendung von kleinformatigen Platten erfordert einen extrem erhöhten Aufwand:
(1)Querstöße müssen auf den Stielen angeordnet werden.
(2)Längsstöße sind nur dann statisch wirksam, wenn sie mit Latten hinterlegt und verschraubt sind, s. Abb. 2. Eine Verklebung der
Nut-Feder-Verbindungen reicht als tragende
Verbindung nicht aus.
Wandbeplankungen mit kleinformatigen
Platten erfordern einen Nachweis durch den
Tragwerksplaner. Diese sind komplex, da das
vereinfachte Verfahren nach Eurocode 51) mit
diesen Formaten nicht möglich ist.
Zwar weisen OSB-Platten bei Feuchtezunahme
ein geringeres Quellmaß auf als z. B. Spanplatten. Allerdings werden OSB-Platten oft sehr trocken ausgeliefert. Während der Bauphase kann
durchaus mit einer Holzfeuchteerhöhung auf
12 % im Frühjahr oder Herbst gerechnet werden. Daher sind auch bei OSB-Platten Fugen
von 3 mm zwischen den Platten zur Aufnahme
von Quellverformungen unbedingt zu berücksichtigen. Die Nut-Feder-Verbindung birgt hier
Schadenspotenzial, da die Dehnungsfuge fehlt.
Zu angrenzenden Bauteilen ist unbedingt eine
Dehnungsfuge anzuordnen.
Insgesamt wird das Bauwerk durch viele freie
Plattenstöße „weicher“. Mehr Bewegung in der
Konstruktion führt zu Verformungen, die durchaus störende Geräusche (Knacken) verursachen.
Abb. 3: Über die volle Wandhöhe durchgehende
Platten sind Voraussetzung für den vereinfachten
Nachweis nach Eurocode 5.
Fuge 3 mm
Luftdichtheit
Die Nut-Feder-Verbindung bringt auch verleimt
im Hinblick auf die Luftdichtheit keine Vorteile.
Dipl.-Ing. Holger Meyer
Handwerkerhaus
Ingenieurbüro eine regelmäßige
___
Die T-Fugen (3) bilden
Lecka27383 Scheeßel
___
ge. Schwind- und Quellverformungen
führen
im
Detail
Laufe der Zeit zu weiteren Undichtigkeiten.
Planer:
Bauvorhaben:
Fon. 04263 9858790
Zeichnung:
6
5
4
Maßstab:
3
1 : 20
Abb. 4: Auf dem Stiel angeordnete Fuge zur Aufnahme der Quellverformung. Die Fuge wird luftdicht
abgeklebt.
Datum:
11.10.11
Gut und wirtschaftlich:
Geschosshohe Zweifeld-Platten
2
1
________
Änderungen:
___
Datum:
Bearbeiter:
HM
Zeich.-Nr.:
__
Der Einsatz geschosshoher Formate (Höhe:
2,65 m, 2,80 m, 3,00 m) bietet wesentliche Vorteile. Die Platten sind im Einkauf günstiger und
dazu schneller zu verarbeiten.
Bei Plattenbreiten über zwei Felder darf der
Abstand der Verbindungsmittel auf den Mittelpfosten verdoppelt werden (mind. ≤ 150 mm).
Ingenieurbüro Holger Meyer • 27356 Rotenburg www.meyer-ingenieurbuero.de
1) Eurocode 5
DIN EN 1995-1-1 „Bemessung und Konstruktion von Holzbauten“
DIN EN 1995-1-1/NA „Nationaler Anhang –
National festgelegte Parameter“
Holzbau ganz einfach
7
Innenräume sollen behaglich sein – unabhängig
von Außentemperaturen und Niederschlägen.
Der Mensch empfindet eine Raumtemperatur
von 19 bis 22 °C und eine relative Luftfeuchtigkeit von 40 bis 60 % als angenehm. Die unterschiedlichen Klimaverhältnisse innen und außen
streben nach einem Ausgleich – siehe Grafik.
Außenklima Außenklima
Innenklima Innenklima
0 °C
20 °C
0 °C
Außenklima
0 °C
70% r. L.
70% r. L.
abs. ~ 3 g/m³ Außenklima
abs.
70% r.~L.3 g/m³
Außenklima
abs. ~ 3 g/m³
0 °C
0 °C
Foto: ©Thinkstock
70% r. L.
abs. ~ 3 g/m³
Innenklima
Foto: ©Gutex
Außenklima – Innenklima
20 °C
größer der Wert, umso weniger Wasserdampf
kann durch das Material wandern. In der folgenden Tabelle sind zum Vergleich typische Baustoffe mit ihren sd-Werten aufgeführt.
Baustoff
sd-Wert
PE-Folie
dampfsperrend
ab 20 m
OSB-Platten
dampfbremsend
ab 2,0 m
Holzfaserplatten
diffusionsoffen
ab 0,2 m
20 °C
50% r. L.
50% r. L.
abs. ~50%
9 g/m³
abs. ~ 9 g/m³
r. L.
Innenklima
Innenklima
abs. ~ 9 g/m³
20 °C
20 °C
50% r. L.
abs.
9 g/m³ Genauso
Abb. 1: Bei der Holzrahmenbauweise wird die KonWärme70%
strebt
Seite.
r. L. immer zur kalten
50%
r.~ L.
~ 3 g/m³
~ 9 g/m³
struktion voll ausgedämmt. Dies bedeutet hohe
wandertabs.
Wasserdampf
von derabs.
Seite
hoher KonPrinzipzeichnungen
Dämmwerte bei schlankem Wandquerschnitt.
zentration zu der Seite mit niedrigerer Konzen
Mit Holzfaserplatten als Unterdeckung wird das
tration. Außenbauteile trennen das Klima innen/
Rahmenwerk überdämmt. Der winterliche und
außen und müssen dabei dauerhaft funktionssommerliche Wärmeschutz wird entscheidend vertüchtig bleiben:
bessert.Kritische Konstruktion
• geringer Wärmedurchgang
• robust gegen Feuchtigkeit
Im Winter ist in der kalten Außenluft weniger
Außen Wasserdampf enthalten
Innen
Wärmeschutz
als in der warmen
Wetterseite
Raumseite
links. Maßgebend ist
Raumluft, s. Grafik oben
Wärmeschutz im Winter bedeutet nicht nur, die
die absolute Luftfeuchte (~ 3 g/m³ / ~ 9 g/m³).
Raumlufttemperatur im Gebäude konstant zu
Der Wasserdampf wandert dann von der warhalten. Die Außenbauteile selbst müssen eine
men zur kalten Seite nach außen.
ausreichende Oberflächentemperatur aufweiIm Sommer kann wegen der umgekehrten Temsen. Dies gilt vor allem für ungünstige Stellen,
peraturverhältnisse eine Wanderung des Wasdie „Wärmebrücken“ darstellen, z. B. Fensteranserdampfes von außen nach innen stattfinden.
OSB
Dampfsperre
schlüsse. Bei Unterschreitung der OberflächenWasserdampf
als die
sd = 3 mDie Außenluft enthält mehr
sd > 30
m
temperatur von ca. 12 °C kann sich bei hoher
Raumluft (~ 15 g/m³ / ~ 9 g/m³). Die Wanderung
Luftfeuchtigkeit Tauwasser bilden. Es besteht
des Wasserdampfes durch ein Bauteil hindurch
hier die Gefahr, dass Schimmelpilz entsteht.
wird als Wasserdampfdiffusion bezeichnet. HolzWärmeschutz im Sommer bedeutet Schutz vor
konstruktionen sind feuchterobust:
einer Aufheizung der Räume durch die Sonnen
•nach außen diffusionsoffen aufgebaut (siehe
einstrahlung. Gerade die sensiblen Schlafräume
nachfolgenden Textabschnitt)
im Dachgeschoss können durch oberhalb der
• tauwasserfrei – kein Taupunkt
Sparren angeordnete Holzfaser-Unterdeckplat•feuchteregulierende Baustoffe (Holz, Gips,
ten sehr effektiv vor sommerlicher Überhitzung
Lehm) für ein gutes Innenklima, Feuchte wird
geschützt werden.
gespeichert und wieder abgegeben
• Holzkonstruktionen haben sich unter extremen
Feuchteschutz
Klimabedingungen bewährt (z. B. Westküste
Norwegens)
Bild: Was ist hier zu sehen? Über dem Kochtopf
entsteht Nebel (Kondensat in feinsten Tropfen).
Holzbau diffusionsoffen
Wasserdampf dagegen ist in der Luft gasförmig
gebunden und unsichtbar.
Verschiedene Materialien lassen Wasserdampf in
ganz unterschiedlicher Menge passieren. Metall
und Glas zum Beispiel lassen keinen Wasserdampf durch, sie sind dampfdicht. Einen hohen
Widerstand gegen Wasserdampfdiffusion hat
z. B. PE-Folie oder Bitumen.
Ein Maß für die Wasserdampf-Durchlässigkeit
von Materialien ist der sogenannte sd-Wert. Je
Ingenieurbüro Holger Meyer • 27356 Rotenburg www.meyer-ingenieurbuero.de
Damit eine Außenwand oder ein Dach vor Tauwasser (Kondensat im Inneren des Bauteils)
geschützt ist, muss das Bauteil auf der warmen
Innenseite ca. 10-mal dichter sein als auf der
kalten Außenseite. Konstruktionen müssen nach
außen diffusionsoffener sein (mindestens Faktor
Optimale Konstruktion
10).
Außen
Wetterseite
Innen
Raumseite
Holzfaserplatte (UDP)
sd  0,2 m
OSB
sd = 3 m
Abb. 2: Die ideale Konstruktion im Holzbau – innen
OSB-Platten, außen Holzfaserplatten. OSB-Platten
sind 10-mal dichter als Holzfaserplatten. Die Konstruktion ist tauwasserfrei!
IMPRESSUM:
Herausgeber: hagebau Handelsgesellschaft für
Baustoffe mbH & Co. KG, Celler Straße 47, 29614 Soltau,
der holzbrief erscheint 4 x jährlich, Ausgabe 2/2016
Verantwortlicher Redakteur: Annika Röhrs, Tel. 05191 802-0;
Verantwortlich für Anzeigen: Annika Röhrs, Tel. 05191 802-0
Realisation: abeler bollmann werbeagentur GmbH,
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Ran an die Fassade
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Handwerk
 „vorgehängte, hinterlüftete Fassade“ wieder
ins Bewusstsein des Endkunden bringen
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Stand: 07/2016 • Druckfehler und Farbabweichungen vorbehalten.
Eine wichtige Voraussetzung zur Senkung der
Energie- und Heizkosten ist die Vermeidung von
Wärmeverlusten. Das Verfahren des so genannten
„Blower-Door-Test“ zeigt nicht sichtbare Undichtigkeiten auf.

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