VENTILATED AND INSULATED ROOF

Abstract: 1. A thermally insulated, ventilated roof with a pitch >=10 degrees, which comprises a carrier structure (2), a thermal insulation (3), a surface-water-repellant foil (7), a roof covering sub-structure (10; 8+9), a roof covering (11) and a soft layer (6) which is made of an open-pored, rot-proof, thermally insulating material and which adjoins the thermal insulation (3), characterised in that the space between the thermal insulation (3) and carrier structure (2) and the foil (7) is filled with the soft material layer (6), and that the thickness of the material layer (6) is designed in dependence upon predetermined climatic conditions and two-way water vapour diffusion in the event of the possible precipitation of water to at least completely compensate the water balance on an annual average.

Description: Wärmegedämmtes, hinterlüftetes Dach Die Erfindung betrifft ein wärmegedämmtes hinterlüftetes Dach mit einer Neigung = 100, welches aus einer Tragkonstruktion, einer Wärmedämmung, einer oberflächenwasserabweisenden Folie, einer Dachhautkonstruktiön und einer Dachhaut besteht. Bei geneigten, gedämmten Dächern kann in bestimmten Wetterlagen Tauwasser zwischen Wärmedämmschicht und Dachpfannen anfallen. Um Folgeschäden durch Wasseransammlungen zu vermeiden, wird der Zwischenraum belüftet, wobei die Luft an der Traufe durch Belüftungsöffnungen zugeführt und durch Entlüftungsöffnungen am First abgeleitet wird. In der Regel wird noch innerhalb des Zwischenraumes eine Unterspannbahn angeordnet, die Staub abhalten und Oberflächenwasser - insbesondere während der Bauzeit - ableiten soll. Dieser Vorteil wurde aber mit dem Nachteil erkauft, dass zwei Hinterlüftungsebenen anzuordnen sind, deren konstruktive Ausführung besonders an den Endstellen schwierig ist, zumal die vergrösserten Endöffnungen die Gefahr des unerwünschten Eintrittes von Wasser, Schnee und Lebewesen erhöhen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gedämmtes, geneigtes Dach mit einer Folie gegen Oberflächenwasser und Staub zu finden, bei dem trotz Hinterlüftung in nur einer Ebene keine Feuchtigkeitsschäden auftreten und zusätzlich der Schall gedämpft wird. Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Zwischenraum zwischen Wärmedämmung bzw. Tragkonstruktion und Folie mit einem offenporigen, unverrottbaren, wärmedämmenden Material ausgefüllt ist, dessen Dicke so bestimmt ist, dass unter vorgegebenen Klimabedingungen und wechselseitiger Wasserdampfdiffusion bei etwaiger Ausfall von Wasser mindestens ein vollständiger Ausgleich des Wasserhaushaltes im Jahresmittel erfolgt. Für den Fachmann ist es überraschend, dass entgegen der althergebrachten Meinung die Bedingung, nämlich dass der Diffusionswiderstand nach aussen abnehmen muss, hier nicht erfüllt zu sein braucht,um ein einwandfrei funktionierendes Dach zu erzielen.Denn bei vorgegebenen Klimabedingungen und Vorliegen einer geringen Wasserdampfdiffusion gleicht sich der Wasserhaushalt im Jahresmittel aus, dass heisst, das im Winter angesammelte Wasser verdunstet wieder im Sommer. Infolge der Diffusion durch die Folie bleibt die Menge so klein, dass keine bauwerkschädlichen Wasseransammlungen auftreten. Durch die Schicht aus weichem Material wird die Schalldämpfung verbessert, was besonders vorteilhaft bei bewohnten Dachräumen ist. Als weiterer Vorteil der Konstruktion ist noch zu nennen, dass es nur eine hinterlüftete Ebene gibt, deren Einund Ausgänge im Gegensatz zu den üblichen zwei übereinanderliegenden Lüftungsebenen konstruktiv problemlos zu beherrschen sind. Darüber hinaus ist es möglich, jede der Schichten in Mineralwolle und/oder Kunststoffschaum auszubilden. In einer besonderen Ausführungsform besteht die Wärmedämmung aus einer durchgehenden Schicht mit einem Wärmedurchgangskoeffizienten K ¯ 0,45 W/m2K. Der Vorteil dieser Konstruktion besteht darin, dass die Wärmedämmung in Form von Platten direkt auf den Sparen verlegt werden kann. Neben Mineraiwolleplatten haben sich insbesondere Kunststoffhartschaumplatten aus Polystyrol oder Polyurethanschaum mit einer Stärke von 8 - 12 cm bewährt, wobei die diffusionsäquivalente Luftschichtdicke sd (DIN 4108 Teil 3) den Wert 9 m nicht unterschreiten sollte. In einer weiteren Ausführungsform besitzt die Folie aus Kunststoff mit einer Stärke von 10 - 30 Wm und das Material aus Kunststoffschaum mit einer Stärke von 0,3 2,5 cm eine äquivalente Luftschichtdicke Ad - 0,4 m. Bei hiesigen klimatischen Verhältnissen genügt die genannte äquivalente Luftschichtdicke sd, so dass bei Normbedingung DIN 4108 im Winter überhaupt kein Tauwasser ausfällt und somit Wasserschäden im Dach von vorneherein vermieden werden. Als Kunststoffe haben sich besonders Polyurethane bewährt. In einer weiteren Ausführungsform ist das Material direkt mit der als Bahn ausgebildeten Folie verbunden. Als Bahnenware können Kunststoffolien mit oder ohne netzartige Bewehrung (Unterspannbahnen) verwendet werden, die schon in der Fabrik mit weichem Schaumstoff oder Mineralwolle versehen sind. Durch diese integrierten Produkte lässt sich die Verlegung wesentlich vereinfachen. Als Material können Glasfasern, Steinwolle und Kunststoffschäume verwendet werden. Insbesondere hat sich ein weichelastischer, offenzelliger Polyurethanschaum 3 (Dichte 30-40 kg/m3, Stauhärte 3-4 kPa) auf Polyetherbasis beviährt,der gemäss den Auflagen der Baubehörde entsprechend der Brandschutzklasse B 2 bzw. B 1 nach DIN 4102 ausoe rüstet sein kann. Als Folie ist eine bedingt dampfdurchlässige Polyurethanfolie auf der Bais von hohen molekularen Polyhydroxyl-Verbindungen, Kettenverlängerungsmitteln und Polyisocyanaten geeignet. Bevorzugt sind thermoplastische Polyurethanelastomere, wie sie im Kunststoff-Handbuch Bd. 7,2Aufl., 1983, auf den 428 - 440 beschrieben sind.Aus diesen Elastomeren können Folien durch Blasen und/oder Extrudieren von 8 - 50 Wm hergestellt werden. Weiter können Folien auch aus Polyurethan enthaltenden Lösungen bzw. Dispersionen hergestellt werden, wie sie z. B. auf den Seiten 562 - 580 des vorgenannten Kunststoff-Handbuches vorgestellt werden. Die Folien können eine poromere Struktur aufweisen. Beispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 Dach mit durchgehender Wärmedämmung, Fig. 2 Dach mit Wärmedämmung zwischen den Sparren, Fig. 3 Diagramm. In Fig. 1 ist ein geneigtes,hinterlüftetes Dach 1 im Schnitt parallel zur Traufe dargestellt. Auf den Sparren als Tragkonstruktion 2 sind Platten aus Styropor(Polystyrol) als Wärmedämmung 3 über Nut 4 und Feder 5 untereinander verbunden. Auf den Platten liegt eine Glasfasermatte als Material 6, die wiederum von einer darauf geklebten Unterspannbahn als Folie 7 abgedeckt ist. Hierauf sind Konterlatten 8 mit Dachlatten 9 als Dachhautunterkonstruktion 10 befestigt, die wiederum als Dachhaut 11 Dachpfannen trägt. Die Lüftungsebene 12 liegt zwischen Folie 7 und Dachhaut 11. In Fig. 2 ist ein Dach im Schnitt dargestellt, bei dem eine Wärmedämmung 3 aus Mineralfasermatten zwischen den Sparren 2 angeordnet ist. Unterhalb der Sparren 2 liegt eine kunststoff-vergütete Aluminiumfolie 13 und die Holzverkleidung 14. Auf den Sparren 2 wird nacheinander als Material 6 eine Kunststoffweichschaumschicht aus Polyurethan und eine polymere Folie 7 aus Polyurethan aufgebaut. Im Bereich der Konterlatten 8 und Dachlatten 9, die die Dachunterkonstruktion 10 bilden, liegt die einzige Lüftungsebene 12, die durch Dachpfannen als Dachhaut 11 abgedeckt wird. Beispiel Aufbau des geneigten Daches ( = 100) von aussen nach innen, wobei Diffusionswiderstand = Dicke x Widerstandszahl bedeutet. Folie (PUR) 10 Wm + offenporiger Schaum(PUR) 6 mm (Mezonor) Diffusionswiderstandszahl 11 Wärmeleitfähigkeitsgruppe 0,4 Glasfaser 14 cm Diffusionswiderstandszahl 3 Wärmeleitfähigkeitsgruppe 0,35 Verbund-Folie (Aluminium + Kunststoffvergütung) 10 Wm Diffusionswiderstandszahl 2000 Wärmeleitfähigkeitsgruppe 2000 Normwerte nach DIN 4108 Innentemperatur 200 Aussentemperatrur - 100 relative Luftfeuchte innen 50 S relative Luftfeuchte aussen 80 S Die Berechnung nach bekannten Methoden ergab, dass kein Tauwasserausfall eintritt, wenn die oberflächenwasserabweisende Folie + offenporigem Schaum eine wasserdampf äquivalente Luftschichtdicke Wd 5 0,4 besitzt. Die Werte sind in dem Diagramm (Fig. 3) aufgetragen, wobei D die Dampfdruckkurve und S die Sättigungsdruckkurve angeben.

Claims: Patentansprüche 1. Wärmegedämmtes, hinterlüftetes Dach mit einer Nei ung 2 100, welches aus einer Tragkonstruktion, einer Wärmedämmung, einer oberflächenwasserabweisenden Folie, einer Dachhautunterkonstruktion und einer Dachhaut besteht, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum zwischen Wärmedämmung (3) bzw. Tragkonstruktion (2) und Folie (7) mit einem offenporigen, unverrottbaren, wärmedämmenden Material (6) ausgefüllt ist, dessen Dicke so bestimmt ist, dass unter vorgegebenen Klimabedingungen und wechselseitiger Wasserdampfdiffusion bei etwaigem Ausfall von Wasser mindestens ein vollständiger Ausgleich des Wasser haushältes im Jahresmittel erfolgt. 2. Wärmegedämmtes, hinterlüftetes Dach nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmedämmung (3) aus einer durchgehenden Schicht mit einem Wärmedurchgangskoeffizienten K - < - 0,45 W/m2K besteht. 3. Wärmegedämmtes, hinterlüftetes Dach nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (7) aus Kunststoff mit einer Stärke von 10 bis 30 pm und das Material (6) aus Kunststoffschaum mit einer Stärke von 0,3 bis 2,5 cm gemeinsam eine äquivalente Luftschichtdicke pd i 0,4 m besitzen. 4. Wärmegedämmtes, hinterlüftetes Dach nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (6) direkt mit der als Bahn ausgebildeten Folie (7) verbunden ist.

Inventors: DIEHL, HERMANN, DIPL.-ING., KOPPELMANN, ELIAHU, DR.
Applicants: DIEHL, HERMANN, DIPL.-ING.
Application year: 1984
Main classification: E04D13
IPC codes: E04D13