Neubau und Instandsetzung von Flachdächern. Christoph Eder
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Bild 6: Beispielquerschnitt eines einschaligen, nicht belüfteten Flachdaches (Warmdach) (Quelle: Schmidt)
Die Wärmedämmung {Wärmedämmung} eines nicht belüfteten Daches in konventioneller Bauweise muss dem Anwendungstyp DAA nach DIN 4108-10 entsprechen. Der Anwendungstyp DAA beschreibt die Außendämmung eines Daches oder einer Decke, die vor Bewitterung geschützt ist, sowie Dämmungen unter Abdichtungen.
Nicht belüftete Flachdächer in konventioneller Bauweise werden üblicherweise bei Neubauten mit Flachdächern, die an beheizte Räume grenzen, ausgeführt. Beispielhaft seien Wohngebäude, Büro- und Verwaltungsbauten, Hallen (Sport- und Versammlungshallen, Hallen für Gewerbe- und Industriebetriebe, Flughafenterminals usw.) und ähnliche Gebäude genannt. Konventionelle nicht belüftete Dächer eignen sich für nicht genutzte sowie für genutzte Flächen, wobei die Wärmedämmung für die jeweilige Nutzung geeignet sein muss (z. B. ausreichende Druckbelastbarkeit).
Umkehrdächer {Umkehrdächer}
Bei einem Umkehrdach ist die Schichtenfolge im Vergleich zum nicht belüfteten konventionell ausgeführtem Flachdach umgekehrt, d. h., die Dachabdichtung befindet sich unter der Wärmedämmung. Der typische Aufbau ergibt sich somit wie folgt (von innen nach außen):
• | Tragkonstruktion |
• | Abdichtung |
• | Wärmedämmung |
Bild 7: Beispielquerschnitt eines Umkehrdaches (Quelle: Schmidt)
Das Umkehrdach wurde ursprünglich in den USA entwickelt, nachdem dort in den 1950er-Jahren vermehrt Schäden an konventionellen einschaligen Flachdächern mit Bitumenabdichtungen auftraten [25]. Als Ursache hierfür wurden Beanspruchungen aufgrund zu hoher Temperatureinwirkungen der Dachabdichtung vermutet, was zur Entwicklung des Umkehrdaches führte.
Die Ausführung als Umkehrdach bietet sich bei der Durchführung von energetischen Sanierungsmaßnahmen an, wenn sich auf dem Flachdach eine noch im Wesentlichen intakte Abdichtung befindet und diese als Altabdichtung belassen werden soll. Nach der Vorbehandlung des Untergrundes und dem Ausbessern von Schadstellen, die gegebenenfalls in der Abdichtung vorhanden sind, kann direkt auf die Altabdichtung die Wärmedämmschicht in der erforderlichen Stärke aufgebracht werden. Der Einbau einer weiteren Abdichtungsschicht ist nicht erforderlich.
Sofern die Abdichtung neu eingebaut wird, eignen sich hierfür zwei Lagen Polymerbitumenbahnen.
Das Besondere an einem Umkehrdach ist, dass auf den Einbau einer zusätzlichen Dampfsperre verzichtet werden kann, weil die Abdichtung diese Funktion übernimmt. Prämisse hierfür ist selbstverständlich, dass die vorhandene Abdichtung eine ausreichende wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke aufweist (sd-Wert). Dies ist durch einen entsprechenden Nachweis nach DIN 4108-3 zu überprüfen.
Eine weitere Besonderheit stellt die Entwässerung des Daches dar. Sie erfolgt sekundär auf der Ebene der Dachoberfläche und primär auf der Abdichtungsebene. Hierzu sind entsprechend konstruierte Abläufe vorzusehen, die in der Lage sind, Niederschlagswasser von beiden Entwässerungsebenen aufzunehmen.
Umkehrdächer erfordern geeignete Dämmstoffe, die eine ausreichende Druckbelastbarkeit aufweisen müssen und gegenüber Witterungseinflüssen beständig sind. Nach DIN 4108-10 müssen Wärmedämmstoffe für Umkehrdächer dem Anwendungstyp DUK entsprechen (DUK: „Außendämmung des Daches, der Bewitterung ausgesetzt (Umkehrdach)“), siehe Tabelle 3. Als Dämmstoff für Umkehrdächer wird vorwiegend extrudiertes Polystyrol (XPS) nach DIN EN 13164 eingesetzt. Für die Anwendung als Dämmstoff für ein Umkehrdach müssen neben den normativen Anforderungen zusätzlich die Anforderungen der Allgemeinen Bauaufsichtlichen Zulassung erfüllt werden. Die Dämmstoffplatten dürfen nur einlagig mit Stufenfalz und mit Fugenversatz verlegt werden. Eine mehrlagige Ausführung mit stumpf gestoßenen Dämmplatten ist nicht zulässig.
Auf der Oberseite der Dämmschicht ist eine Filterschicht {Filterschicht} (Filtermatte, -vlies) einzubauen. Hiermit soll das Eindringen von Schmutzpartikeln aus der Kiesschicht in die Dämmschicht verhindert werden. Weiterhin ist zu beachten, dass Bauteilschichten, die oberhalb der Wärmedämmung angeordnet werden (wie z. B. die zuvor erwähnte Filterschicht), diffusionsoffen sein müssen.
Ein langfristiges Überstauen der Wärmedämmung mit Niederschlagswasser ist auszuschließen. Die Entwässerung muss daher ausreichend dimensioniert werden. Kurzfristiges Überstauen, z. B. bei Starkregenereignissen, ist dagegen zulässig.
Die Wärmedämmung ist durch eine Auflast gegen Abheben (Windsog {Windsog}) zu sichern. Die erforderliche Auflast ist in Abhängigkeit von den zu erwartenden Windlasten zu bemessen. Wesentliche Einflussparameter auf die Größe der Windlasten sind Bauwerksstandort, Gelände, Gebäudehöhe und -geometrie.
Beim Nachweis des Wärmeschutzes ist zu beachten, dass die Dämmwirkung {Dämmwirkung} eines Umkehrdaches gegenüber einem konventionell gedämmten Dach etwas schlechter ist, da sich der Wärmedurchgang aufgrund von vorhandenem Wasser im Dachaufbau erhöht. Der Wärmedurchgangskoeffizient muss daher bei Umkehrdächern mit einem Korrekturwert erhöht werden.
Die Ausführung als Umkehrdach eignet sich vorzugsweise für schwere Tragkonstruktionen (z. B. Stahlbetondecken).
Gegenüber einem konventionellen nicht belüfteten Dach, bei dem die Abdichtung auf der Wärmedämmung angeordnet ist und sich somit auf der Außenseite des Flachdaches befindet, ergeben sich beim Umkehrdach aufgrund der geschützten Lage der Abdichtung, die sich unter der Dämmschicht befindet, einige Vorteile:
• | geringere Temperaturbeanspruchungen der Abdichtung: Beim Umkehrdach sind deutlich geringere tages- und jahreszeitliche Temperaturbeanspruchungen der Abdichtung zu erwarten. Während bei einem konventionellen nicht belüfteten Flachdach ohne schweren Oberflächenschutz Temperaturunterschiede von 80 K und mehr in der Abdichtungsebene auftreten können (z. B. im Winter -20 °C, im Sommer 60 °C und mehr), sind diese Unterschiede bei einem Umkehrdach deutlich geringer. Dieser Sachverhalt ist anhand qualitativer Temperaturprofile exemplarisch für ein konventionelles nicht belüftetes Flachdach und ein Umkehrdach in Bild 8 schematisch dargestellt. |
• | Schutz der Abdichtung: Beim Umkehrdach wird die Abdichtung durch die Dämmschicht vor mechanischen und thermischen Einwirkungen sowie vor UV-Strahlung, Hagelschlag, Frost-Tauwechsel-Beanspruchungen geschützt. |
Bild 8: Vergleich der Temperaturprofile eines konventionellen nicht belüfteten Flachdaches und eines Umkehrdaches (Quelle: Schmidt)
Neben der Anwendung bei Sanierungsmaßnahmen von Bestandsdächern können Umkehrdachkonstruktionen selbstverständlich auch bei Neubauten ausgeführt werden. Umkehrdächer sind für nicht genutzte sowie für genutzte Dachflächen (hier bei entsprechender Druckbelastbarkeit und Eignung der Wärmedämmung) geeignet.
Duodächer {Duodächer}
Ein Duodach entsteht, wenn auf den Dachaufbau eines konventionellen nicht belüfteten, aber bereits gedämmten Flachdaches eine weitere Wärmedämmschicht auf der bestehenden Abdichtung angeordnet