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I. Anwendungsgebiet
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Die
Erfindung betrifft einen Dachaufsatz mit in wenigstens einer der
Dachflächen
des Aufsatzes integriertem Dachflächenfenster.
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II. Technischer Hintergrund
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Dachflächenfenster
dienen der Anordnung in geneigten Dachflächen, auch der nachträglichen
Anordnung, und sind meist als Schwenkfenster ausgebildet, indem
sie sich um eine horizontale, mittig zur Fensterfläche angeordnete
Schwenkachse verschwenken und damit öffnen lassen.
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Damit
derartige Dachflächenfenster
nicht nur eine Belichtung und Belüftung des Raumes unter dem
Dach ermöglichen,
sondern auch einen Ausblick nach außen, obwohl an der vorgesehenen
Stelle des Dachflächenfensters
die Dachhöhe
noch nicht der Stehhöhe
entspricht, ist es bekannt, Dachflächenfenster nicht direkt in
die vorhandene Dachfläche
zu setzen, sondern mittels eines so genannten Aufkeilrahmens gegenüber der übrigen Dachfläche höher zu setzen.
Dabei sind diese meist auch stärker
geneigt als das ursprüngliche
Dach selbst. Diese Lösung
ergibt jedoch immer nur eine Belichtung von einer Seite des Daches
her, und ist zusätzlich
nicht optimal hinsichtlich der Be- und Entlüftung, die am besten am höchsten Punkt
des Daches, also im Firstbereich, erfolgen sollte.
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Gerade
in diesem Firstbereich ist die Verwendung von Dachflächenfenstern
jedoch weder durch direktes Einsetzen noch mit Hilfe üblicher
Aufkeilrahmen zu empfehlen, vor allem nicht bei Dachneigungen von
0° bis 15°, da hier
die Abdichtung Probleme machen kann.
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Aus
dem deutschen Gebrauchsmuster
DE 77
34 074 ist ein solcher Aufkeilrahmen für Schwingflügel-Dachfenster bekannt. Der
Fensterrahmen wird dabei von einem kombinierten Aufkeil- und Eindeckrahmen
getragen, mit einem Fußflansch,
der sich an die Dachabdeckung anschließt, zwei hauptsächlich rechtwinklig
von der Dachfläche
abstehenden, dreieckigen Seitenstücken und einem annähernd waagerechten
Oberstück.
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Die
GB 154 468 offenbart bereits
einen Dachaufsatz mit zwei, gegenüber dem darunter liegenden
Satteldach steileren, oben aufeinander zulaufenden Dachflächen, die
einen First bilden. Jeweils von der einen Dachfläche zur anderen Dachfläche sind
geschlossene, durchgehende Seitenwände angeordnet. Zwar ist bei
diesem Dachaufsatz eine zuverlässige
Abdichtung möglich,
jedoch liegen die Fenster bzw. Fensterrahmen direkt an den oberen Kanten
der Seitenwände
auf, so dass der Dachaufsatz nur eine geringe Stabilität aufweist.
Weiterhin muss auch ein Dachaufsatz alle Anforderung an eine vorschriftsmäßige Wärmedämmung erfüllen.
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Aus
der
US 6 052 956 ist
ein Oberlicht mit einem Aufsatzrahmen bekannt, der mit vier gleich
hohen Rahmenelementen auf einer schrägen Dachfläche aufgesetzt ist. Die Umrahmung
besteht jeweils aus einem inneren Rahmenbalken und einer äußeren Abdeckplatte
sowie einer dazwischen angeordneten Hartschaumschicht.
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Ferner
sind aus der
DE 33
07 634 A1 Hartschaumplatten mit bündig eingelegten Holzleisten bekannt,
die dort zur Isolierung von Mauerwerk eingesetzt werden.
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III. Darstellung der Erfindung
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a) Technische Aufgabe
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe soll die Möglichkeit
bieten, den Firstbereich eines Daches – auch nachträglich – mit herkömmlichen Dachflächenfenstern
auszustatten. Damit soll für
den First eines vorhandenen Daches ein einfach und schnell montierbarer
Aufsatz hergestellt werden, über
dessen Dachflächen
die Ausleuchtung und die Belüftung
des unter dem First liegenden Dachraumes verbessert werden soll.
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b) Lösung der Aufgabe
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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In
Form einer Anordnung von zwei oben aufeinander zulaufenden Dachflächen mit
jeweils integriertem Dachflächenfenster,
die beide jeweils steiler sind als das Basis-Dach, kann der Aufsatz
als vorgefertigte und nach außen
abgedichtete Einheit auf das bisherige Dach aufgesetzt werden.
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Bei
einer komplett neuen Dachkonstruktion geschieht dies auf den vorhandenen
Dachstuhl, bei einer Nachrüstung
nach Öffnen
des Dachbelages und der Dachisolierung.
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Vor
allem für
den Nachrüstungsfall
ist die kurze Montagezeit und damit nur kurze Phase eines undichten
Daches sehr wertvoll.
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Der
Aufsatz ist dabei vorzugsweise entlang des Firstes, also zu einer
symmetrisch durch den First verlaufenden Vertikalebene, ausgebildet,
kann jedoch auch auf den beiden Seiten eine unterschiedliche Neigung
seiner beiden Dachflächen
besitzen.
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Der
Korpus des Aufsatzes ist – selbst
ohne eingesetzte Dachflächenfenster – als in
sich stabile Einheit hergestellt und besteht auf jeder Seite des Firstes
aus einem oberen Dachrahmen, der die Öffnung für das aufzunehmende Dachflächenfenster umgibt,
wobei die beiden Dachrahmen ihren oberen Querbalken auch gemeinsam
haben können.
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Dabei
können
sich in Firstrichtung auch mehrere Fenster aneinanderreihen.
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Die
untere offene Projektionsfläche
des Korpus auf das Dach ist entsprechend der Neigung des den Aufsatz
tragenden Daches geteilt, wobei beide Hälften in der Regel gegenläufig geneigt
und von einem unteren Basisrahmen eingefasst sind, der entsprechend
den beiden zueinander symmetrischen Hälften des Korpus vorzugsweise
zwei U-förmig
ausgebildete Rahmenhälften
aufweist, die unterhalb des Firstes des Aufsatzes mit den entsprechenden
Teilen der jeweils anderen Seite zusammengefügt sind.
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Ist
der Aufsatz auf ein Flachdach, also auf ein ohne First durchgehendes
horizontales oder insgesamt nur leicht geneigtes Dach, aufgesetzt,
ist der untere Basisrahmen des Korpus der Grundfläche des Aufsatzes
angepasst.
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Basisrahmen
und Dachrahmen sind beiderseits der Symmetrieebene über durchgehenden
Seitenwände
miteinander verbunden, die den Korpus komplettieren.
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Sowohl
für den
Rahmen als auch für
die Stirnwände
ist ein leicht verarbeitbares und dennoch eine hohe Eigenstabilität bietendes
Material bei guter Wärmedämmung vorgesehen.
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Statt
aus den üblichen
Holzwerkstoffen sind dies deshalb vorzugsweise Polyurethanwerkstoffe, insbesondere
Polyurethanschaum:
Die Stirnwände können beispielsweise aus Verbundplatten
bestehen, vorzugsweise aus zwei mit dem Rücken spiegelbildlich gegeneinander
verklebten Ver bundplatten, von denen jede Hälfte aus einer Polyurethanschaumplatte
besteht, in deren eine Oberseite flächenbündig und zueinander beabstandet Holzlatten
zur Stabilisierung mit eingeschäumt
sind, die dann bei der gedoppelten Platte jeweils außen liegen.
Diese doppellagige Verbundplatte ist vorzugsweise zwischen den umlaufenden
Rahmenbalken des Basisrahmens und des Dachrahmens angeordnet, bieten
für sich
allein jedoch trotz der Versteifungslatten – die vorzugsweise parallel
zu den Basisbalken des Aufsatzes schräg verlaufend angeordnet sind – oft noch
nicht genug Steifigkeit, so dass eine zusätzliche Stabilisierung durch
Aufbringen einer möglichst über die
gesamte Stirnfläche
durchgehenden, biegesteifen Platte, beispielsweise einer Schichtholzplatte,
erfolgt.
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Je
nach gewünschter
Außenverkleidung
der Stirnflächen
und/oder Innenverkleidung ist diese biegesteife Platte entweder
auf der Außenseite und/oder
auf der Innenseite der Stirnwand aufgebracht, wobei die Verbindung
mit der Unterkonstruktion vorzugsweise aus einer Verschraubung in
die eingeschäumte
Versteifungslatten hinein besteht.
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Die
Außenverkleidung
der Stirnwand kann vorzugsweise mit jedem gewünschten Dachdeckungsmaterial,
also Holzschindeln, Bitumenschindeln, Blech, Teerpappe und auch
Dachziegeln (sofern sie für
senkrechte Anordnung geeignet sind) erfolgen.
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Sofern
außen
z. B. eine Verblechung vorgesehen ist, empfiehlt sich das Anbringen
der durchgehenden, biegesteifen Platte auf der Außenseite
der Seitenwand, da dann die gesamte Außenfläche zur Verschraubung für die Außenverblechung
zur Verfügung
steht. Auf der Innenseite kann jede optisch gewünschte Verkleidung der Innenwände des
Aufsatzes benutzt werden, seien es Gipskartonplatten, Holzwerkstoffplatten
oder einfaches Tapezieren.
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Die
Rahmen bzw. die Balken, aus denen die Rahmen bestehen, können wiederum
aus Holzwerkstoff hergestellt sein, vorzugsweise bestehen sie jedoch
aus einem Polyurethanwerkstoff, nämlich dem beispielsweise unter
dem Handelsnamen "PURENIT" als Plattenware
verfügbaren
Polyurethan-Recyclingwerkstoff, der eine deutlich höhere Dichte
und auch Stabilität
als Polyurethan-Schaum aufweist. Die benötigten Balkenquerschnitte werden
durch Verkleben einer ausreichenden Schichtanzahl von Platten erreicht
oder können
direkt als Balkenprofil erworben werden.
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Dabei
weisen die Balken des Dachrahmens einen nach innen oben offenen,
winkelförmigen
Falz auf zum Einsetzen des fertigen Dachflächenfensters unter Zwischenlegen
eines die Winddichtigkeit bewirkenden Dichtbandes und Befestigen
durch Verschrauben.
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Durch
diese Konstruktion ist mittels der Verbundplatten, aus denen die
Seitenwände
unter anderem bestehen, zunächst
beim Zusammensetzen des Aufbaus eine in sich eigenstabile Konstruktion
geschaffen, die durch das Aufbringen der biegesteifen Platte auf
der Innenseite oder Außenseite
der Stirnwände
so stark zusätzlich
stabilisiert wird, dass sie dann auch jeder Belastung durch Wind
und Niederschläge
gewachsen ist.
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In
Breitengraden, in denen üblicherweise Schnee
fällt und
auf den Dächern
liegen bleibt, ist zusätzlich
gefordert, dass der Aufsatzrahmen immer noch eine Höhe von mindestens
10 cm, vorzugsweise mindestens 15 cm, als so genannte Schneerückstauhöhe aufweist.
Zur weiteren Versteifung können auch
die Dachflächen,
also die die Öffnung
für das Dachflächenfenster
umgebenden Bereiche der Dachflächen,
mit Holzwerkstoffplatten zusätzlich
beplankt sein. Unabhängig
von einer solchen Beplankung fallen jedoch die Bereiche seitlich
neben der Öffnung
für das
Dachflächenfenster
in Richtung Stirnwände
leicht geneigt ab, um ein Ablaufen der Niederschläge nicht
nur längs
der Dachneigung, sondern auch quer zum Rahmen zu ermöglichen.
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Der
keilförmige
Freiraum, der verbleibt, wenn die zwei separat gefertigten Dachrahmen
im Firstbereich gegeneinander stoßen, ist ebenfalls durch gut
isolierendes Material, vorzugsweise entsprechende Polyurethanwerkstoffe,
ausgefüllt.
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Der
Aufsatz ist auf der Innenseite mit einer vollständig angebrachten und über die
Innenseiten durchgehenden Dampfsperre in Form einer Kunststofffolie
ausgebildet, die vorzugsweise vor dem Einsetzen des Dachflächenfensters
montiert wird, um auch eine Abdichtung zwischen Dampfsperre und Dachflächenfenster
zu bewirken, indem die Dampfsperre bis an das Dichtungsband zwischen
Korpus und Dachflächenfenster
heranreicht. Die Dampfsperre ragt nach unten über die untere Basisfläche des Korpus
hinaus, um nach dem Aufsetzen auf das geöffnete Dach umgeschlagen und
mit der dachseitig vorhandenen Dampfsperre mittels Klebeband verklebt
zu werden.
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Wenn
Dachflächenfenster
mit Rolladenkasten verwendet werden, erfolgt die Verkleidung des Aufsatzes
im Firstbereich über
die beiden Rolladenkästen
hinweg mittels eines Firstbleches, mit Dämmung des darunter befindlichen,
zusätzlich
entstehenden Firstraumes.
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c) Ausführungsbeispiele
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Ausführungsformen
gemäß der Erfindung sind
im Folgenden anhand der Figuren beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
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1:
eine perspektivische Ansicht des Aufsatzkörpers,
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2:
eine abgewandelte Bauform gegenüber 1,
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3:
einen Schnitt quer zum First durch den Aufsatz der 1,
und
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4:
einen Schnitt entlang des Firstes durch den Fensterbereich des Aufsatzes.
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1 zeigt
in einer perspektivischen Ansicht den auf einem vorhandenen Dach
aufgesetzten Aufsatz 1, der symmetrisch zu einer durch
den Dachfirst 16 verlaufenden Symmetrieebene 10 hergestellt
und angeordnet ist.
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Der
Aufsatz weist auf beiden Seiten seines Firstes 7, der vertikal
oberhalb des ursprünglichen Dachfirstes 16 liegt,
gegenläufig
mit derselben Neigung angeordnete Dachflächen 4a, b auf, die
durch beiderseits angeordnete, parallele Stirnwände 6a, 6b und
Seitenflächen 21a, 21b zu
einem Korpus 8 komplettiert sind. Die in den Dachflächen 4a,
b angeordneten Dachflächenfenster 2a,
b sind wie üblich
durch Verschwenken um eine horizontal, durch die Mitte der Fensterfläche verlaufende,
Schwenkachse 3 oder durch Verschieben zu öffnen.
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Auf
der Unterseite, der Projektionsfläche 5, ist der Korpus 8 offen,
so dass der im Dachraum sich aufhaltende Benutzer bei entsprechender
Firsthöhe mit
dem Kopf bzw. Oberkörper
im Inneren des Aufsatzes 1 steht oder bei entsprechend
hoch angeordnetem First das durch die Dachflächenfenster 2a, b einfallende
Licht ungehindert ins Innere des Dachraumes einfallen kann.
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2 zeigt
eine Bauform, in der der Aufsatz 1 ohne die seitlichen
Aufkantungen 21a, 21b auf der vorhandenen Dachfläche aufsitzt.
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Unabhängig davon
können
beide Konstruktionen, also gemäß 1 oder
gemäß 2,
auf vorhandene Dächer
mit unterschiedlicher Neigung, vorzugsweise mit relativ flacher
Neigung von bis zu 5°, oder
auch auf vollständig
ebene, insbesondere horizontale, Dächer aufgesetzt werden.
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3 zeigt
einen Schnitt quer zum First entlang der Linie III-III der 4.
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4 zeigt
einen Schnitt parallel zum First, entlang der Linie IV-IV der 3.
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Wie
in 1 nur symbolisch angedeutet und in den 3 und 4 detailmäßig dargestellt,
ist in den Dachflächen 4a,
b die Öffnung
für das
Dachflächenfenster 2a,
b jeweils von einem rechteckigen Dachrahmen 19, der vorzugsweise
aus einzelnen Quer- und Längsbalken 19a,
b besteht, gebildet, die im Firstbereich nahe aneinander heranreichen
oder sogar den oberen Querbalken 19a gemeinsam haben.
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Die
untere, offene Projektionsfläche 5 des Korpus 8 ist
dagegen von einem ebenfalls rechteckig geschlossenen, aufgrund der
Sattel-Dachform jedoch in der Mitte geknickten, rechteckigen Basisrahmen 9 eingefasst,
dessen beide zueinander symmetrische Hälften jeweils aus zwei U-förmig zusammengesetzten
Basisbalken 9b, 9a bestehen.
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Wie
der Schnitt der 4 zeigt, sind der obere Längsbalken 19b des
Dachrahmens 19 und der Längsbasisbalken 9b des
Basisrahmens 9 durch im Wesentlichen dazwischen gesetzte, über beide
Hälften
des Aufsatzes 1 durchgehende, Stirnwände 6a bzw. 6b miteinander
verbunden. Die Stirnwände 6a, 6b bestehen
hauptsächlich
aus Rücken
an Rücken angeordneten
und miteinander flächig
verklebten, vernagelten und/oder verschraubten Verbundplatten 14,
die jeweils aus Polyurethanschaum bestehen, mit einseitig, bündig zu
einer Außenfläche, eingelegten Versteifungsleisten 13 aus
Holz, die diesen Verbundplatten 14 eine deutlich höhere Eigenstabilität verleihen
als reine Polyurethanschaumplatten, bei deutlich besserer Dämmwirkung
als Platten aus Holzwerkstoffen.
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Wie
der Schnitt der 3 zeigt, sind die Verbundplatten
so angeordnet, dass in ihnen die Versteifungsleisten 13 entsprechend
den schräg
verlaufenden Basisbalken 9b des Korpus 8 ausgerichtet
sind.
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Da
diese aufgedoppelten Verbundplatten 14 noch keine ausreichende
Stabilität
für den
späteren Einsatzzweck
bieten, ist diese Stirnwand durch eine außen aufgeschraubte Schichtholzplatte 11 versteift, die,
den oberen Längsbalken 19b als
auch den unteren Basisbalken 9b wenigstens teilweise überlappend,
mit den Verbundplatten 14 und deren Versteifungsleisten 13 verschraubt
oder verklebt ist.
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Demgegenüber zeigt
die rechte Bildhälfte der 4 eine
andere Lösung,
bei der auf der Innenseite der Stirnwand 6b eine Schichtholzplatte 11 auf einer
inneren Verbundplatte 14 aufgesetzt ist und wiederum mit
den Versteifungsleisten 13 der inneren Verbundplatte 14 verschraubt
ist. Am oberen Rand ist die Platte 11 in der Zarge des
Verbundfensters 2 verzapft und überlappt dabei teilweise sowohl
den oberen Längsbalken 19b als
auch den Basisbalken 9b, mit denen sie auch verschraubt
ist.
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An
den oberen Längsbalken 19b – die ebenso
wie die Basisbalken 9b aus schichtweise miteinander verklebten
PU-Platten bestehen können – ist der
nach oben und innen offene, winkelförmige Falz 18 zu erkennen,
in den die Zarge bzw. der Stock des Dachflächenfensters 2a eingelegt
und möglichst dicht
befestigt ist. Die Oberseite dieser oberen Längsbalken 19b, also
die Stirnflächen
oder seitlich die Dachflächenfenster 2a begrenzenden
Rahmen, sind nach außen
hin abfallend abgeschrägt
und zusätzlich
mit Schichtholzleisten 11' beplankt.
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Diese
Seitenflächen
sind zusammen mit der Zarge des Dachflächenfensters 2a durch
ein Firstblech 22 derart abgedeckt, dass auch die Verkleidung
der seitlich anschließenden
Stirnwände 6a, 6b im
oberen Anschluss-Bereich davon überlappt
ist.
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Da
in der rechten Bildhälfte
der 4 die Versteifung der Stirnwand 6b auf
der Innenseite erfolgt ist, kann auf der Außenseite zur Abdeckung eine weniger
versteifende Ausführung
gewählt
werden, beispielsweise durch Aufbringen von Holzoder Bitumenschindeln 20 oder
einer Verblechung, die wiederum entlang der Versteifungsleisten 13 verschraubt oder
angenagelt sind, wobei die Versteifungsleisten auch horizontal verlaufend
angeordnet sein können.
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Im
unteren Bereich der 4 ist die Auflagerung des Aufsatzes 1 auf
der bestehenden Konstruktion des darunter liegenden Daches dargestellt:
Die
unteren Basisbalken 9b des Basisrahmens 9 sitzen
nach Möglichkeit
direkt auf den Sparren 103 des darunter liegenden Daches
auf. Die Dachziegel 105 reichen mit ihrer Unterkonstruktion
seitlich an die Stirnwände 6a, 6b des
Aufsatzes 1 heran, wobei eine nicht dargestellte Bleiabdeckschürze die
Ziegel abdeckt.
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3 zeigt
den symmetrisch zur mittleren, vertikalen Symmetrieebene 10 aufgebauten
Aufsatz 1 als Querschnitt gemäß der Schnittlinie III-III
in der 4..
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Dabei
wird klar, dass der Dachrahmen 19 des Aufsatzes, der die
Neigung der Dachfläche 4a,
b bestimmt, steiler steht als die entsprechenden Teilflächen 102a,
b des darunter liegenden Daches, wobei der Basisrahmen 9 mit
seinem Längsbalken 9b,
auf jeder Seite die Dachneigung aufnimmt.
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Im
unteren Bereich der Dachfläche 4a,
b liegt der Dachrahmen 19 mit seinem Querbalken 19a auf dem
unteren Basisbalken 9a auf und ist mit diesem verbunden,
wobei diese auf ihrer gemeinsamen Seitenfläche 21a mit einer
Schichtholzplatte 11 oder einer anderen biegesteifen Platte
beplankt sind, die sich in der Höhe über beide
Rahmenbalken.
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Wie 4 zeigt,
kann der Basisrahmen 9 auch auf Sparren 103 des
ursprünglichen
Daches aufliegen, sofern sie nicht durch die Pfetten 106 des angrenzenden
Dachstuhles gehindert sind. Auch ein Aufsetzen auf andere Konstruktionen
des Basisdaches wie Beton, Porenbeton etc. ist möglich.
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3 zeigt
auch, wie in der Symmetriebebene die Basisbalken 9b der
beiden Hälften
des Basisrahmens 9 aneinanderstoßen.
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Im
Firstbereich bilden die aneinander grenzenden Dachrahmen 19 entsprechend
der 3, einen Firstraum 17, der mit gut dämmendem
Material, vorzugsweise Polyurethan, durch ein eingesetztes Formteil
ausgefüllt
und gedämmt
ist.
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Wenn
zusätzlich – wie in
der rechten Bildhälfte
dargestellt – der
obere Rand des Dachflächenfensters 2a,
b mit einem Rolladenkasten 23 abschließt, kann über beide Rolladenkästen 23 hinweg
ein gemeinsames Firstblech angebracht und der dadurch erweiterte
Firstraum 17' zusätzlich gedämmt werden.
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Im
Schnitt der 3 ist auch ersichtlich, dass
auch die unteren Querbalken 19a einen nach oben weisenden
winkligen Falz 18 aufweisen, um das Dachflächenfenster
von oben her in die Öffnung der
Dachfläche 4a,
b des Aufsatzes 1 einsetzen und befestigen zu können.
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Es
ist ferner dargestellt, dass die Verbundplatten 14, die
zwischen Basisrahmen 9 und Dachrahmen 19 als Teil
der Stirnwand eingesetzt sind, so angeordnet sind, dass die darin
eingeschäumten Versteifungsleisten 13 parallel
zu den Längsbalken 9b des
Basisrahmens 9 verlaufen.
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Ferner
ist im Schnitt der 3 der aus den aufeinander gesetzten
Balken 9a und 19a gebildete Fußpunkt dargestellt, dessen
gemeinsame Seitenfläche 21a in
voller Höhe
biegesteif verkleidet ist.
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- 1
- Aufsatz
- 2a,
b
- Dachflächenfenster
- 3
- Schwenkachse
- 4a,
b
- Dachfläche
- 5
- Projektionsfläche
- 6a,
6b
- Stirnwand
- 7
- First
- 8
- Korpus
- 9
- Basisrahmen
- 9a,
9b
- Basisbalken
- 10
- Symmetrieebene
- 11
- Schichtholzplatte
- 11'
- Schichtholzleiste
- 13
- Versteifungsleisten
- 14
- Verbundplatte
- 15
- Schnittlinie
- 16
- Dachfirst
- 17,
17'
- Firstraum
- 18
- Falz
- 19
- Dachrahmen
- 19a
- unterer
Querbalken
- 19b
- oberer
Längsbalken
- 20
- Schindeln
- 21a,
b
- Seitenfläche
- 22
- Verblechung
- 23
- Rollladen
- 102a,
b
- Hauptdachfläche.
- 103
- Sparren
- 104
- Dämmung
- 105
- Dachziegel
- 106
- Pfetten