DE1609947A1

DE1609947A1 - roof structure

Info

Publication number: DE1609947A1
Application number: DE19661609947
Authority: DE
Inventors: Best John Sawyer
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1965-10-14
Filing date: 1966-10-13
Publication date: 1970-06-25
Also published as: NL6614536A; FR1496377A; BE688197A; GB1103015A

Description

THE DOW CHEMICAL COMPAHT
Midland, Michigan. TTSA THE DOW CHEMICAL COMPAHT
Midland, Michigan. TTSA

Dachaufbauroof structure

Die Erfindung bezieht sich auf Daehkonstruktionen und ein Verfahren zum Aufbauen von Dächerny insbesondere auf isolierte Dächer und ihren .Aufbau;. .The invention relates to tail constructions and a method for building roofs, especially on isolated ones Roofs and their structure. .

Es werden seit Jahren zusammengesetzte Bedachungen verwendet, bsi denen die Dachfläche eine wetterfeste Membran trägt, die aus einer Mehrzahl von/Filz- und Bitumenschichten besteht, dieThere have been used for years composite roofing, bsi which the roof surface carries a weatherproof membrane, which consists of a plurality of / felt and bitumen layers, the

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das Eindringen von Feuchtigkeit verhindert. Es ist häufig erwünscht, daß diese Dächer isoliert sind. Dazu wurden bereits verschiedene Isoliermaterialien und Verfahren angewendet. Beispielsweise wird die Isolierung häufig unter der Dachfläche auf dem Inneren des Gebäudes zwischen den Dachsparren o.a. Dachträgern angeordnet. Häufig werden Isolierkörper, wie zellförmiges Glas, Faserplatten, Plastikschaum u.a. auf der Oberfläche der Dachfläche angebracht und mit wechselnden Schichten von Filz und Bitumen bedeckt, um eine wasserdichte Membran zu schaffen. Zum Schutz gegen Sonne wurde dann Kies o.a. auf das Dach geschüttet. Mit solchen zusammengesetzten Bedachungen hatte man viele Jahre erhebliche Schwierigkeiten. Die wasserundurchlässige Membran riß sehr oft, was wahrscheinlich auf den Verlust von verdampfbaren Elementen aus dem Bitumen zurückzuführen war. Es gab direkte Zerstörungen durch Begehung, durch Kondensation auf oder um die Dachfläche oder an der dem Gebäude zugewandten Unterseite bei kaltem Wetter oder durch andere Ursachen.prevents the ingress of moisture. It is often desirable that these roofs are insulated. Various insulation materials and processes have already been used for this purpose. For example, the insulation is often found under the roof area the interior of the building between the rafters or other roof girders arranged. Often, insulating bodies such as cellular glass, fiberboard, plastic foam and others are placed on the surface of the Attached to the roof and covered with alternating layers of felt and bitumen to create a waterproof membrane. To protect against the sun, gravel or similar was then poured onto the roof. With such composite roofs one had many years of considerable difficulties. The waterproof membrane tore very often, which is probably due to the loss of vaporizable elements from the bitumen was due. It gave up direct destruction through inspection, through condensation or around the roof surface or on the underside facing the building in cold weather or due to other causes.

Es wäre günstig, wenn ein verbesserter Dachaufbau und ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Dachaufbaus zur Verfügung stünde, so daß der Zusammenhalt des Wasserschutzes oder der Schutzmembran erhalten bliebe.It would be beneficial if an improved roof structure and method to produce such a roof structure would be available, so that the cohesion of the water protection or the Protective membrane would remain.

Ferner wäre es vorteilhaft, wenn ein vereinfachter Dachaufbau / und ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Dachaufbaus mit verbesserten Eigenschaften vorhanden wäre.It would also be advantageous if a simplified roof structure / and there would be a method of making such a roof structure with improved properties.

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Diese Verbesserungen und andere Vorteile erhält man gemäß der Erfindung durch einen Dachaufbau, der eine Dachtragevorrichtung oder eine. Dachfläche mit einer οι er en und einer unteren Oberfläche, eine Wasserschutzmembran an der oberen Oberflache und eine aus wasserundurchlässigem, zellenfarmigen Isoliermaterial aufgebaute. Wärmeisolierschicht enthält, die auf der Dachfläche befestigt ist.These improvements and other advantages are obtained according to FIG Invention by a roof structure that has a roof support device or one. Roof surface with an οι er en and a lower surface, a waterproof membrane on the upper surface and one made of waterproof, cellular insulating material built up. Contains thermal insulation layer on the roof surface is attached.

;Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zum Herstellen eines Daches, das auf der oberen Oberfläche der Dachfläche eine wasserdichte Membran trägt, auf der' zellförmiger wasserundurchlässiger Isolierschaum angebracht ist. ; The invention also includes a method of making a Roof that has a waterproof on the upper surface of the roof area Membrane carries, on the 'cell-shaped water-impermeable insulating foam is attached.

Die Erfindung wird anhand uer Figuren näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the figures.

Fig.. 1 zeigt einer schematische Abbildung einer längentreuen Ansicht eines aufgeschnittenen DachaLufbaus.Fig. 1 shows a schematic illustration of a longitudinal view of a cut open roof structure.

Pig* 2 zeigt einen Schnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel ,gemäß der Erfindung. ■.,';;Pig * 2 shows a section through another embodiment , according to the invention. ■., ';;

Fig. 1 zeigt schematisch dielängentreue Darstellung eines Dach— aufbaus 10 gemäß der Erfindung. Der Dachaufbau 10 enthält eine Dachflache 11. Die Dachfläche 11 hat eine obere Oberfläche 12 und eine untere Oberfläche 13. Die wasserdichte Membran 14 ist auf der .oberen pberflache 12 der Dachfläche.11 befestigt. Vorteilhaft erweise besteht die wasserdichte Membran 14 aus einer Mehrzahl abwechselnder Schichten von Filz und Bitumenmaterial. Eine Wärmeisolierschicht 16 mit einer unteren Fläche 17 und el-1 shows a schematic representation of a roof that is true to the length. structure 10 according to the invention. The roof structure 10 includes a Roof surface 11. The roof surface 11 has a top surface 12 and a lower surface 13. The waterproof membrane 14 is attached to the .oberen pberflache 12 of the roof surface.11. Advantageous Evidently, the waterproof membrane 14 consists of a Multiple alternating layers of felt and bitumen material. A heat insulating layer 16 with a lower surface 17 and el-

ner oberen Fläche 18 ist auf die von der oberen Oberfläche 12 der Dachfläche 11 fernen Oberfläche der wasserdichten Membran geklebt. Die Wärmeisolierschicht 16 ist aus geschlossenen Zellen aufgebaut, feuchtigkeitsbeständig und wasserundurchlässig. Eine Schutzschicht 19 ist auf der Oberfläche 18 der Wärmeisolierschicht 16 angebracht.An upper surface 18 is on the surface of the waterproof membrane remote from the upper surface 12 of the roof surface 11 glued. The heat insulating layer 16 is composed of closed cells, is moisture-proof and impermeable to water. One Protective layer 19 is on the surface 18 of the heat insulating layer 16 attached.

Ein anderes Ausführungsbeispiel 20 gemäß der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Es enthält eine Dachfläche 21 mit einer oberen Oberfläche 22 und einer unteren Oberfläche 23. Die Dachfläche 21 wird von einer Anzahl an der unteren Oberfläche 23 befestigter Sparren gehalten. Die Membran 26 besteht aus einer Mehrzahl abwechselnder Schichten von Filz 27 und Bitumenmaterial 28, wobei die obere und die untere Fläche 29 und 30 der Membran 26 aus Bitumenmaterial besteht. Eine Wärmeisolierschicht 32 ist auf die Oberfläche 29 der wasserdichten Membran 26 geklebt. Die Wärmeisolierschicht 32 hat eine obere= Fläche 33 und eine wintere Fläche 34. Die untere Fläche 34 der Schicht 32 ist fest in die obere Bitumenfläche 29 der Membran 26 eingelagert. Eine Schutzschicht 35 ist ^auf -der oberen Fläche 33 der Wärmeisolierschicht 32 angebracht. Die Schutzschicht 35 enthält siliziurahaltigen Kies. .Another embodiment 20 according to the invention is shown in FIG. It includes a roof surface 21 having an upper surface 22 and a lower surface 23. The roof surface 21 is supported by a number of rafters attached to the lower surface 23. The membrane 26 consists of a plurality of alternating layers of felt 27 and bitumen material 28, the upper and lower surfaces 29 and 30 of the membrane 26 being made of bitumen material. A heat insulating layer 32 is stuck on the surface 29 of the waterproof membrane 26. The heat insulating layer 32 has an upper surface 33 and a winter surface 34. The lower surface 34 of the layer 32 is firmly embedded in the upper bitumen surface 29 of the membrane 26. A protective layer 35 is ^au f -the top surface 33 of the heat insulating layer 32 is attached. The protective layer 35 contains silica-containing gravel. .

Es können gemäß der Erfindung sehr unterschiedliche Materialien zur Herstellung von Dächern benutzt werden. Die Dachfläche oder die Dachtrageeinrichtungen können aus Stahl, Holz, Schichtholz, Pappe, Zement, Asbestplatten, Bohlenbelag u»ä, hefgestellt wer-According to the invention, very different materials can be used for making roofs. The roof area or the roof support devices can be made of steel, wood, plywood, cardboard, cement, asbestos panels, planking, etc.

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den» Die Dachfläche kann auf irgendeine übliche Weise gehalten werden, beispielsweise durch Befestigen mit Nageln, Schrauben oder Gurten an den Sparren. Die Dachfläche kann aus einem Gestell bestehen und kann fertig in geeignete Absätze im Riegelwerk eingepaßt und in bekannter Weise hergestellt sein. Die wasserdichte Membran kann sowohl aus üblichen zum Dachdecken.verwendeten Asphalt- und Bitumenmischungen als ■■-"■: auch.aus Schichten von Bitumen mit Fasermaterial, beispielsweise Dachfilz mit organischen oder anorganischen Fasern, bestehen. Vorteilhafterweise werden beispielsweise Filz und Bitumen in abwechselnden Schichten aufgebracht, so daß man eine wasserdichte Membran, geeigneter Stärke und mechanischer Festigkeit erhält, die Bewegungen der Dachfläche und der zugehörigen Trägerkonstruktion widersteht.den »The roof surface can be held in any conventional way be, for example, by fastening with nails, screws or straps on the rafters. The roof surface can consist of a frame exist and can be fitted ready-made into suitable paragraphs in the boltwork and be manufactured in a known manner. The waterproof membrane can be used both for roofing Asphalt and bitumen mixtures as ■■ - "■: also made from layers of bitumen with fiber material, for example roofing felt with organic or inorganic fibers. Advantageously be for example felt and bitumen applied in alternating layers, so that you have a waterproof membrane, suitable strength and mechanical strength, the movements of the roof surface and withstands the associated support structure.

Die Wärmeisolierschicht besteht gemäß der Erfindung vorteilhafterweise aus Material mit geschlossenen Zellen, das wasserundxtrchlässig ist. Besonders günstig und vorteilhaft ist zellförmiger Plastikschaum mit geschlossenem Zellaufbau, beispielsweise Styrolpolymer-Schaum, Styrol-Akrylonitrilcopolymer-Schaum, Styrol-Methylmethakrylatcopolymer-Schaum, Polyvinylchlorid-Schaum, Polyäthylen-Schaum und andere bekannte in zelliger Schaumform -erhältliche wasserundurchlässige Materialien. Schaumglas kann ebenfalls vorteilhafterweise als Wärmeisoliermaterial verwendet¹-Werden. Synthetische zellförmige organische HarzwärmeisοIierung zersetzt sich im allgemeinen, wenn sie dem Wetter und insbesondere dem Sonnenlicht ausgesetzt ist. Deshalb ist es'vorteilhaft/ an der äußeren Fläche der Wärmeisolierschicht eine Schutzschicht vorzusehen, ; V-. "■""■·According to the invention, the heat insulating layer advantageously consists of material with closed cells, which is impermeable to water. Cellular plastic foam with a closed cell structure, for example styrene polymer foam, styrene-acrylonitrile copolymer foam, styrene-methyl methacrylate copolymer foam, polyvinyl chloride foam, polyethylene foam and other known water-impermeable materials available in cellular foam form, is particularly favorable and advantageous. Foam glass can also advantageously be used ¹ as a heat insulating material. Synthetic cellular organic resin heat insulation generally degrades when exposed to weather, and particularly to sunlight. It is therefore advantageous to provide a protective layer on the outer surface of the heat insulating layer; V-. "■""■ ·

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Günstigerweise enthält oder besteht eine solche Schutzschicht aus körnigem anorganischen Material, beispielsweise Kies, das über die Schaumschicht gestreut wird oder,, falls gewünscht, aus einer verhältnismäßig dünnen Wetter und Sonne abhaltenden Schicht besteht, die einen anorganischen Mörtel, beispielsweise eine Mischung aus Portlandzement und Sand, enthält, der dünn auf die Oberfläche der Isolierschicht gestreut wird, um diese vor Sonnenlicht und Wetter zu schützen. In gewissen Fällen, die von den Wetterverhältnissen und der Neigung des Daches abhängen, kann es erwünscht sein, eine Zwischen- oder Yerbindungsschicht vorzusehen, um die ·£ί«- Schutzschicht auf die Wärmeisolierschicht zu kleben. Conveniently contains or exists such a protective layer of granular inorganic material, for example gravel, which is sprinkled over the foam layer or, if desired, from a relatively thin weather and sun-blocking layer consists of an inorganic mortar, for example a mixture Portland cement and sand, which is thinly sprinkled on the surface of the insulating layer to protect it from sunlight and protect weather. In certain cases, depending on the weather conditions and the slope of the roof, it can it may be desirable to provide an intermediate or tie layer, to stick the "£ ί" protective layer to the heat insulating layer.

Zur Herstellung eines Dachaufbaus gemäß der Erfindung wird üblicherweise die wasserdichte Membran auf die Dachfläche aufgebracht Beispielsweise wird eine Schicht Bitumen aufgebracht, auf die dann eine Schicht geeigneten Dachfilzes aufgebracht wird. Nach wiederholtem Aufbringen von Bitumen und Dachfilz erhält man die ge eignete Membran.For the production of a roof structure according to the invention is usually the waterproof membrane is applied to the roof surface. For example, a layer of bitumen is applied to the then a layer of suitable roofing felt is applied. After repeated application of bitumen and roofing felt, the suitable membrane.

■Vorteilhafterweise wird die WärmeisolierscMcht mit der wasserdichten Membran unter Verwendung der gleichen oder anderer Bitumenmischungen verbunden. Dazu werden in das heiße piasirische Bitumen Planken oder Platten von Isoliermaterial gepreßt, so daß man eine geeignete Verbindung erhält. Wird eine wärmeisolierende Schicht aus synthetischem thermoplastischen Harz verwendet, so■ The thermal insulation power is advantageously combined with the waterproof Membrane connected using the same or different bitumen mixtures. This is done in the hot Piasirian bitumen Planks or sheets of insulating material pressed to form a suitable joint. Becomes a heat insulating Layer of synthetic thermoplastic resin used so

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ist es erforderlich, daß das Bitumen eine nicht zu hohe Temperatur hat, damit nicht große Bereiche oder Teile des zeilförmigen Isoliermaterials' zerstört werden. Werden beispielsweise Platten aus Polystyrolschaum als wärmeisolierende Schicht verwendet, so ist es im allgemeinen erforderlich, daß die Temperatur des Bitumens nicht größer als 100° C ist, um eine Terformung oder ein Schmelzen des Polystyrolschaums zu verhindern» Es ist für die Erfindung wichtig und wesentlich, daß die Isolierschicht aus geschlossenem Zellen aufgebaut ist. Die Dichte oder physikalische Stärke solchen Isoliermaterials muß nur ausreichen, um den mechanischen Anforderungen der besonderen Installation zu genügen. Im allgemeinen genügen für Dachaufbauten, die keinen schweren Belastungen durch Begehungen ausgesetzt sind, Platten aus PoIystyrolschaum mit einer Dichte von 24 kg/m . Wenn zellförmige Schaummaterialien mit geringerer Dichte und geringerer physikalischer Stärke als Isolierschicht verwendet werden, ist es häufig erwünscht, eine Schutzschicht ausreichender Stärke vorzusehen, um mechanische Zerstörungen zu vermeiden. Es kann daher in Dachbereichen, in denen geringe oder keine Begehung zu erwarten ist,' eine lose Eiesschicht ditekt auf die ¥ärmeisolierschicht aufgebracht werden, und man erhält einen ausreichenden Schutz. In Bereichen mit häufiger oder starker Begehung ist es jedoch oft erforderlich, eine Schicht aus zementformigem Material vorzusehen, beispielsweise eine Mischung aus Portlandzement, Sand und Wasser oder Magnesiumoxydchloridzement o.a. Es ist nicht wesentlich, daß die Schutzschicht keine Feuchtigkeit durchläßt.it is necessary that the bitumen is not too high a temperature has so that not large areas or parts of the line-shaped Isoliermaterials' are destroyed. If, for example, sheets of polystyrene foam are used as a heat-insulating layer, so it is generally necessary that the temperature of the bitumen is not greater than 100 ° C in order to deform or To prevent melting of the polystyrene foam »It is important and essential for the invention that the insulating layer is made of closed Cells is built up. The density or physical strength of such insulating material need only be sufficient to withstand the mechanical To meet the requirements of the particular installation. Generally sufficient for roof structures that do not have heavy loads panels made of polystyrene foam are exposed through inspections with a density of 24 kg / m. When cellular foam materials with lower density and lower physical Starch are used as the insulating layer, it is often desirable to provide a protective layer of sufficient thickness to avoid mechanical destruction. It can therefore be used in roof areas, in which little or no inspection is expected, ' a loose layer of egg is applied directly to the insulation layer and adequate protection is obtained. In areas with frequent or heavy traffic, however, it is often necessary to provide a layer of cementitious material, for example a mixture of Portland cement, sand and water or magnesium oxychloride cement, etc. It is not essential that the protective layer does not let moisture through.

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Bei der Herstellung von Dächern gemäß der Erfindung wurden vorteilhaft erweise die wärmeisolierenden Gestelle, beispielsweise Planken, Platten, zellförmiges Polystyrol oder andere zellförmige Materialien, mit den Kanten dicht aneinander gelegt, und die dazwischenliegenden Spalten oder Ritz-en werden nicht gedichtet. Bei einigen Aufbauten, bei denen unvollständig ausgehärteter oder beruhigter synthetischer Harzschaum verwendet wird, erfolgt ein Schrumpfen, wodurch der Schaum in beliebigen Mustern reißt, ähnlich Schlammrissen,, und der Mörtel auf der Oberfläche reißt in ähnlichem Muster. Dieses Reißen bewirkt keinen Verlust an Brauchbarkeit des Dachaufbaus.In the manufacture of roofs according to the invention, the heat-insulating frames, for example Planks, panels, cellular polystyrene or other cellular materials, with the edges placed close together, and the gaps or cracks in between are not sealed. With some structures where incompletely cured or calmed synthetic resin foam is used, shrinkage occurs, causing the foam to tear in any pattern, similar to mud cracks, and the mortar on the surface cracks in a similar pattern. This cracking does not cause any loss of utility to the roof structure.

Dachaufbauten gemäß der Erfindung werden im allgemeinen nichtRoof structures according to the invention are generally not

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durch /frierendes Wasser in den geringen Zwischenräumen zwischen den isolierenden Schaumelementen zerstört. Die Schaumelemente haben eine ausreichende Widerstandsfähigkeit, um der Belastung durch die Ausdehnung des gefrierenden Wassers in den Zwischenräumen zu widerstehen. Ferner erreicht bei einem geheizten Gebäude die Temperatur nahe der wasserdichten Membran üblicherweise nicht den Gefrierpunkt. In Gebäuden mit Dächern gemäß der Erfindung wird eine geringe oder keine Tendenz zum Kondensieren von Feuchtigkeit an der inneren Oberfläche der Dachfläche beobachtet. -through / freezing water in the small spaces between destroys the insulating foam elements. The foam elements have sufficient resistance to the stress caused by the expansion of the freezing water in the gaps to resist. Furthermore, when the building is heated, the temperature usually reaches near the waterproof membrane not freezing. In buildings with roofs according to the invention there is little or no tendency to condense of moisture observed on the inner surface of the roof area. -

Zur v/eiteren Erklärung wurde auf eine hölzerne Dachfläche ein Dachasphalt gestrichen und darauf eine Schicht von Dachfilz auf-For further explanation, a wooden roof surface was placed on the roof Painted roofing asphalt and put a layer of roofing felt on top.

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gebracht. Dieser Vorgang wurde wiederholt., bija vier Schichten asphaltdurchtränkten Pilzes eine wasserdichte Membran bildeten. Eine Mehrzahl von Blöcken aus zellförmigem Polystyrolschaum von 5 cm Stärke, 30 cm Breite und 2,50 m länge wurden mit Hilfe von 100° C heißem Bitumen auf die obere Oberfläche der wasserdichten Membran geklebt, line etwa 4,7"mm starke Mörtelschicht wurde auf die Oberfläche des Polystyrolschaums gestrichen. Nach längerer Zeit wurden einige durch-Schrumpfen des Polystyrölschaums hervorgerufene Risse im Mörtel festgestellt, die Geschlossenheit der wasserdichten Membran war jedoch nicht gestört. Hach längerem Witterungseinfluß wurden Eeile der Membran entfernt und die Widerstandsfähigkeit ermittelt* Die Membran unter dem Polystyrolschaum war im besten 'Zustand und zeigte keine Anzeichen unzulässiger Härtung. Im Vergleich dazu zeigte eine mit Kies bedeckte Membran, bei der eine 5 cm starke zellförmige Styrolschicht unter der Dachfläche" angeordnet war, starken Verfall.brought. This process was repeated until four layers of asphalt-soaked mushroom formed a waterproof membrane. A plurality of blocks of cellular polystyrene foam, 5 cm thick, 30 cm wide and 2.50 m long, were glued to the upper surface of the waterproof membrane using bitumen at 100 ° C., and a layer of mortar about 4.7 "mm thick was applied The surface of the polystyrene foam was painted. After a long time, some cracks caused by the shrinkage of the polystyrene foam were found in the mortar, but the integrity of the waterproof membrane was not disturbed was in the best 'condition and showed no signs of impermissible curing. In comparison, a membrane covered with gravel, in which a 5 cm thick cellular styrene layer was arranged under the roof surface', showed severe deterioration.

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Claims

1,) Roof structure with a roof surface carried by a carrying device » characterized in that on the top surface (22 in Pig. 2) of the roof surface (21) a waterproof membrane (26) made of a plurality of layers of bituminous adhesive and Roof felt (28 and 27) is applied that on the upper surface (29) of the membrane (26) a layer (32) of cellular water-impermeable Thermal insulating material is applied and that on the upper surface (33) of the layer (32) of thermal insulating material a protective layer (35) is applied.

2. Roof structure according to claim 1, characterized in that the Protective layer (35) consists of inorganic mortar.

3. Roof structure according to claim 1 or 2, characterized in that a closed cell foam is used as the thermal insulation material synthetic resin is used.

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