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Dachelement für Steildächer
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Dachelement für Steildächer mit
einem als Pfetten-, Sparren- oder Kehlbalkendach ausgebildeten Dachstuhl, Sparren,
Dachlatten und Dachziegeln und ggf. einer über, unter und/oder zwischen den Sparren
verlegten Wärmedämmschicht.
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Am herkömmlichen Steildach arbeiten zwei, in einigen Gegenden drei
verschiedene Handwerker: 1) Der Zimmermann errichtet den Bachstuhl als Pfetten-,
Sparren- oder Kehlbalkendach aus Holz, 2) der Klempner oder Spengler bringt Bleche
und Rinnen an, 3) der Dachdecker verlegt die Unterspannbahn, nagelt die Dachlatten
auf und legt die Dachziegel und das Zubehör.
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Bis so ein Dach einigermaßen regendicht wird, vergehen einige Tage,
auch Vt.rochen, bis die Unterspannbahn verlegt ist. Während dieser Zeit werden die
Ausbauarbeiten im
Haus zumindest behindert oder verzögert. Eine
Fertig-Montagebauweise würde das Bautempo beschleunigen und an Ort und Stelle weniger
Arbeitskräfte benöt.gen.
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Beim herkömmlichen Steildach nimmt der Dachziegel die anfallenden
Kräfte aus Eigengewicht, Regen, Schnee, Wind und Nutzlast auf und überträgt sie
auf die Dachlatten.
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Diese wiederum übertragen die Kräfte auf die Sparren, welche sie auf
die Pfetten und Stützen b3w. direkt auf das Massivbauwerk ableiten.
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Nach dem jeweiligen bauphysikalischen Grundprinzip, ob eine Dachdeckung
ber dem nicht ausgebauten Dachgeschoß, eine Dachdeckung unterlüftet (zweischalig)
beim ausgebauten Dachgeschoß oder eine Dachdeckung nicht unterlüfter (einschalig)
beim ausgebauten Dachgeschoß vorgesehen ist, werden ergänzende Wärmedämmschichten
und Dampfsperrschichten in unterschiedlichem Aufbau vorgesehen.
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Hierbei ist die Lage der Wärmedämmschicht ausschlaggebend, die über
zwischen oder unter den Sparren liegend angeordnet sein kann, wir verweisen hierzu
beispielsweise auf die Zeitschrift 11Kunststoffe im Bau", 14. Jahrgang 1979, Heft
4, Seite 192 - 194, S. D. Balkowski: Die Bauphysik des geneigten Daches. Während
das Dach aus dem Dachstuhl, den Sparren, Dachlatten und Dachziegeln einzeln aufgebaut
wird, werden Wärmedämmschichten vielfach bereits als sorge fertigte Elemente mit
Fertigputzoberfläche für die Innenauskleidung oder als Verbundelemente ausgeführt
und eingebaut.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch das äußere Steildach
in rationeller Fertigbauweise mit hohen Vorfertigungsgrad zu Stelle. Gemäß der Erfindung
wird ein Steildachelement vorgeschlagen, das als eine selbsttragende Sparren, Dachlatten
und Dachziegel umfassende Einheit mit ggf. urofilierter äußerer Dachfläche und auf
den beiden von der Traufe zum First verlaufenden Rändern auf
der
Unterseite mit etwas Abstand vom Dachelementrand mit je einem Steg ausgebildet ist.
Das erfindungsgemäße Dachelement ermöglicht einen hohen Vorfertigungsgrad, da es
sehr große Dachdeckungseinheiten ermöglicht, dabei mit einem geringeren Gewicht
pro qm Dachfläche auskommt, durch Verringerung des Fugenanteils leichter dicht zu
machen ist. Das erfindungsgemaße Dachelement aus einem Strick weist auch eine hohe
Sicherheit gegen Sturmschäden auf, da es nur als ganzes abgehoben werden könnte.
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Das erfindungsgemäße Dachelement weist, grob beschrieben, die enorm
eines nach unten offenen U-Profiles im Querschnitt gesehen auf. In Weiterbildung
der Erfindung ist vorgesehen, an den Stellen, wo sich normalerweise bei einer Dachdeckung
Dachlatten befinden, auf der Unterseite des Dachelementes die seitlichen Stege verbindende
parallel zur Traufe verlaufende Querrippen auszubilden. Bevor zugt werden die Querrippen
in doppelter Dicke des übrigen Dachelementes ausgebildet und auf diese Weise wird
eine Varsteifung und die Ausbildung der notwendigen Tragfähigkeit für das vorgefertigte
Großdachelement erreicht.
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und untere Darüberhinaus ist es möglich, d uBerem Dachfläche zu u
profilieren, wobei bevorzugt di Profilterung in Gestalt von vom First zur Traufe
mit Abständen voneinander verlaufenden '."ulsten vorgesehen ist. Auch diese Profilierung
trägt zur Erhöhung der Steifigkeit und Tragfähigkeit des Dachelementes bei. Um das
äußere Bild wie bei einem Ziegeldach zu erreichen, kann die äußere Dachfläche parallel
zur Traufe treppenförmig in Richtung von vom First zur Traufe abgestuft ausgebildet
sein, wobei die Dicke des Dachelementes in einer Stufe bevorzugt konstant bleibt.
Dies Stufung sind für die Tragfähigkeit des Dachelementes nicht erforderlich, haben
jedoch für die Anordnung von Dachelementen hintereinander Montagevorteile, da sie
wie bei einen Ziegeldach auch entsprechende Überlappungen ermglichen
Das
erfindungsgemaße Dachelement für Stei.ld2cher kann mit einfachen Mitteln selbst
im Gesamtformat das optische äußere Bild eines Ziegeldaches erhalten, wobei die
Form der Profilierung der äußeren Dachfläche der gewünschten Ziegelform angepaßt
werden kann. Das Dachelement selbst umfaßt jeweils mehrere Ziegel in der Breite,
wobei die Ziegel das Rastermaß darstellen. 'jber die Breite des Grunddachelementes
ergibt sich aus dem N-fachen Rastermaß das man gewählt hat z. b. N x 125 mm mit
N = 6 = 750 mm Dachelementbreite.
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Ergänzende Elemente wie Randelemente, oder Abschlußelemente für Dachfensterkamin-Aussparung
usw. sollten sweckmäßig schmaler sein, d. h. eine geringere Anzahl von Raster aufweisen.
Mit der Erfindung wird es möglich, mit relativ wenig vorgefertigten Dachelementen
ein Steildach in nur kurzer Zeit herzustellen, wobei die Abhängigkeit von der Witterung
verkleinert wird und die Montagearbeite im wesentlichen von der Baustelle durch
die Vorfertigung in die Fabrik verlegt sind.
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Zur weiteren optischen Anpassupg der äußeren Dachfläche des erfindungsgemäBen
Dachelementes an die herkömmlichen Ziegeldächer wird vorgeschlagen, daß die äußere
Dach -fläche in Richtung vom First zur Traufe mit einem kleinen ansteigenden Winkel
gegenüber der Stegunterseite verläuft Die Dachelemente sind so ausgebildet, daß
die einander gegenüberliegenden von der Traufe zum First verlaufenden Ränder einander
überlapnen, wobei der übergreifende Wberlappungsrand wulstförmig ausgebildet ist,
und der unterseitige Oberlappungsrand ohne treppenförmige Abstufung ausgebildet
ist. Nur diese Verbindungsstellen zwischen den Dachelementen müssen abgedichtet
werden, wobei dies durch Einlegen eines Dichtungsprofiles in die überlappenden Ränder
der Dachelemente möglich ist.
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Die seitlichen Stege der Dachelemente sind mit Absicht auf Distanz
vom Dachelementrand angeordnet, um auf diese Weise in den verbleibenden Abstand
zwischen zwei benachbarten Dachelementen zwischen die Stege beispielsweise Füllhölzer
für die Befestigung,'Kehlbalken, Eehlbalkenelemente usw. und den Anschluß von Rinneisen,
das Anklemmen unterseitiger Abschlußelemente etc. zu ermöglicher Neben dem als Grundelement
ausgebildeten Dachelement ist es zweckmäßig, ergänzende Sonderdachelemente beispielsweise
für Dachfenstereinrahmungen, Xaminaussparungen, Antennendurchfahrungen, Firstabdeckungen
in der üblichen Form analog zur Erfindung auszubilden. Insbesondere wird für die
Ausbildung als Dachrandelement erfindungsgemiB ein Dachelement vorgeschlagen, bei
dem einer der Stege auf der Unterseite bündig mit dem seitlichen Rand des Dachelementes
abschließend ausgebildet ist. Bevorzugt ist hierbei von dem übergreifenaen Überlappungsrand,
der mit einer Wulst ausgebildet ist, ausgehend der Steg an desser äußerer Seite
ausgebildet, da auf diese Weise ein saubere Randabschluß auf einfache Weise sichergestellt
ist.
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Die erfindungsgemäßen Dachelemente können beispielsweise aus härtbaren
anorganischen und/oder organischen Material en ggf. Füllstoffe enthaltend bevorzugt
in einer Form gepreßt oder gegossen, hergestellt werden. Die Füllstoffe können hierbei
insbesondere der Verstärkung der Elemente zur Erhöhung der Tragfestigkeit dienen.
Als Materialien kommen beispielsweise zementgebundene Materialien in Frag oder aushärtbare
Holzspanspreßmassen oder phenolharægeo bundene Füllstoffmassen, die sich durch einen
besonders geringen Ausdehnungkoeffizienten auszeichnen. Da die Stege der Dachelemente
mehr beansprucht werden als die plattenförmige Dachfläche, kann man zweckmäßigerweise
für die Stege höher belastbare Materialien auswählen oder diese zusätzlich durch
Armierungen verstälkene beissiels-
weise durch Glasfasereinlagen
oder Metallverstärkungen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann in analoge Weise auf die Dachrandelemente
und die Sonderelemente übertragen werden, bei den Sonderelementen beispielsweise
fir Dachfenster und Aussparungen können die Aufkantungen zum Wasserabweisen (Schweinsricken),
bei Fensterelementen die komoletten Rahmen durch das Gieß/Preßverfahren in einem
Arbeitsgang mit dem gesamten Element angeformt werden.
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Das erfindungsgemäße Dachelement kann bereits durch die ausgewählten
Materialien wasserdicht und witterungsbeständig ausgebildet sein, wenn dies jedoch
nicht der Fall ist, kann nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung die außenseitige
Dachfläche mit einer wasserdichten witterungsbeständigen Haut aus beispielsweise
einer thermoplastischen oder elastomeren Eunststoffdichtungsbahn durch Aufkleben,
Aufkaschieren oder dgl.
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versehen sein. Auch bituminöse Dichtungsbahnen können eingesetzt werden.
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Das erfindungsgemäße Dachelement kann in gleicher Weise sowohl ftir
die Erstellung von Pfettendächern als auch Sparren- bzw. Kehlbalkendächern eingesetzt
werden.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Dachelemente und des damit
herstellbaren Steildaches ist, daß eine besondere Unterspannbahn entfallen kann.
Auch auf eine zusätzliche Windaussteifung in der Dachebene kann bei den Dachelementen
verzichtet werden. Bei Beachtung der DI1S-Normen fbr die Befestigung von Sparren
sind keine besonderen zusätzlichen Maßnahmen für die Sturmsicherheit des mit den
erfindungsgemäßen Dachelementen erstellten Steildaches nötig.
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Die erfindungsgemäßen Dachelemente reichen bevorzugt in einem Stück
vom Birst bis zur Dachtraufe.
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Damit sind sie prädestiniert, um zugleich als Solarabsorber ausgebildet
zu werden, wobei sie mit von der Trauf zum First verlaufenden Rohren bzw. Kaiiälen
zum durch leiten eines die Wärme abführenden Mediums ausgebildet sein können und
lediglich im Bereich der Traufe und des Firstes Anschlußquerverbindungen erforderlich
sind. Die das wärmeleitende Medium führenden Kanäle bzw. Rohre können direkt in
das Dachelement mit eingeformt sein oder aber beispielsweise mit einer zusätzlichen
witterungsbeständigen Dachhaut in entsprechender Ausbildung auf das Dachelement
aufgebracht sein.
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Darüber hinaus ist es möglich, das erfindungsgemäße Dachelement auch
auf der Innenseite bereits mit MEårmedämmschichten oder wärmedämmenden Verbundelementen
ggf. eine Dampfsperrschicht und/oder Dekorschicht für die Innenauskleidung enthalten,
auszurüsten. Diese wärmedämmenden Verbundelemente können beispielsweise durch Annageln,
Anschrauben oder Anklemmen auf der Unterseite der Dachelemente befestigt werden.
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Die wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Dachelementes und
des damit zu erstellenden Steildaches bestehen darin, daß ein hoher Vorfertigungsgræd
der Element ersielbar ist, so daß an der Baustelle das Gebäude schnel abgedichtet
werden kann und ein sturmsicheres Dach erreicht wird, wobei insgesamt noch der Vorteil
der Gewicht -einsparungen besteht.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an Ausfahrungsbeiw spielen dargestellt
und wird anhand dieser nachfolgend näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine schematische
Aufsicht auf ein Steildacnelement, Fig. 2 eine Unteranslcht des Steildachelementes
nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Verbindungsstelle zweier benachbarter
DachelemePte, Fig. 4 den Schnitt I/1 durch die Verbindungsstelle nach Fig. 3, Fig.
5 den Schnitt II/2 des Dachelementes nach Fig. 3, Fig. 6 den Schnitt eines Dachrandelementes,
Fig. 7 die Ausbildung einer Firstkappe, Fig. 8 den Anschluß des Steildachelementes
an einen Kehlbalken, Fig. 9 1 den Anschluß des Dachelementes an eine Fußpfette und
Dachrinne, Fig. 10 den Anschluß des Dachelementes an eine Mittelpfette, Fig. 11
das Steildachelement mit einer Wärmedämmschicht.
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Das in der Fig. 1 in Aufsicht dargestellte Dachelement 1 für eine
Steildacheindeckung weist eine Profilierung der Dachoberfläche nach Art eines Ziegeldaches
auf, wobei Raster 2 entsprechend Ziegelelementen ausgebildet sind. Dies geschieht
durch in Richtung von der Traufe zum First parallel zueinander mit entsprechend
dem Rastermaß 2 vorgesehenen Abständen verlaufenden Wulsten 5, die parallel zur
Traufe in Abständen treppenförmig abgestuft siehe Stufungen 4 9 unterteilt sind.
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Das Dachelement 1 ist bevorzugt in einer solchen Größe gefertigt,
daß ein oder zwei Elemente hintereinander bereits die Dachlänge vom FirSt zur Traufe
überdecken, während je nach Dachbreite mehrere Dachelemente 1 nebeneinander angeordnet
sind. Hierbei sind die vom First zur Traufe verlaufenden Ränder so ausgebildet,
daß sie einander überlapoen, wobei bevorzugt der eine Rand als Wulstrandstreifen
11 ausgebildet ist, während der gegenüberliegende Rand streifen überdeckt wird ud
beisoiels-
weise mit Dichtungsrinpen für die Zwischenlage und Auflage
eines Dichtungsprofiles ausgebildet ist. Um eine einwandfreie Dichtung der benachbarten
Dachelemente 1 zu ermöglichen, ist vorgesehen, daß die querverlaufenden Abstufungen
4 sich nicht in den überstehenden Randstreifer 6 fortsetzen. Aus der Unteransicht
des Dachelementes 1 nach Fig. 2 sind die mit Abstand von den Rändern des Dach elementes
vom First zur Traufe verlaufenden Stege 8 zu erkennen, die vorzugsweise im Bereich
der Abstufungen 4 durch verstärkende Querrippen 9 zur Erhöhung der Xragfestigkeit
und Steifigkeit des Dachelementes verbunden sind.
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In der Fig. 3 ist ausschnittsweise die Kopplung zweier benachbarter
Dachelemente 1 dargestellt. Der überstehende Randstreifen 6 des Dachelementes ist
beispielsweise mit den hochstehenden Rippen 5 ausgebildet, auf die das Dichtungsprofil
12 aufgelegt ist. Der Tmrulstrandstreifen 11 des benachbarten Dachelementes 1 übergreift
den überstehenden Randstreifen 6 und schließt bündig im Rastermaß an das benachbarte
Dachelement an. Um diesen gleihmäßige Übergang zu ermöglichen, ist die Dachplatte
18 des Dachelementes 1, die zwischen den Wülsten 3 verläuft, im Bereich des überstehenden
Randstreifens 6 zur Bildung des selben mit der Abstufung 7 ausgebildet.
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Der zwischen den beiden unterseitigen Stegen 8 der aneinander stoßenden
Dacnelemente 1 verbleibende Raum wird beispielsweise mittels des Füllstückes 13
gefüllt und eine feste Verbidung und dichter Paß-Sitz mittels der Schraubverbindung
14 hergestellt. Die Dichtung zwischen den einzelnen Dachelementen und exakte Paß-Sitz
werden beispielsweise durch vorgebohrte Schraublöcher und/oder vorgefertigte Aussparungen
für Ringdübel und/oder durch entsprechende Profilierung der Stege und der Füllhölzer
erreicht.
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In der Fig. 4 ist auszugsweise die Ansicht des Schnittes I/1 nach
Fig. 3 durch die Verbindungsstelle der Dachelemente dargestellt Aus der wig. 4 ist
die teppenförmige Abstufung 4 des Dachelementes 1 in Richtung vom First zur Traufe
erkennbar9 die sich durch die lR4ulste und die Dachplatte hindurch fortsetzt. Der
überstehende Randstreifen 6 jedoch ist ohne Abstufung eben verlaufend ausgebildet,
jedoch bevorzugt im Bereich der letzten Abstufung vor der Traufe leicht abgeknickt,
siehe Enickstelle 15 ausgebildet, so daß der Spalt 19 entsteht.
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Dieser Spalt 19 ermöglicht beispIelsweise den Einschub von Rinneisen
auf die Ffllhölzer im Bereich der Verbindungsstellen und waagerechte ÜberlapDungen.
Die Dachoberfläche 16 verläuft nicht parallel zur Stegunterseite 17 sondern in einem
kleinen Winkel dazu in abgetrenpter Form. Die Abstufung der Stege von 8 nach 8a
an der Stelle 43 ermöglicht die für Sparrendächer unverschiebliche Verbindung mit
der Fußpfette 35, wie auch Pig. 9 zeigt.
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In der Fig. 5 ist der Querschnitt II/2 nach Fig 5 durch das Dachelement
im Ausschnitt dargestellt. Hieraus ist der Aufbau mit den Verstärkungsrippen des
Dachelementes deutlich erkennbar. An den Stellen, wo sich die gedachten Dachzeigelelemente
überlappen, ist an der Unterseite die Querrippe 9 geradlächig zwischen den Stegen
8 verlaufend ausgebildet Zwischen den Querrippen 9 ist die Dachplatte im wesentlichen
von gleichmäßiger Dicke, gestrichelte Linie, jedoch durch die oberseitige Profilierung
durch die iElste 3 wird eine erhöhte giragwirku.ng von Querrippe zu Querrippe erreicht.
Die treppenförmige Absetzung der Stege 8, 8a mit ie Bereich der Abstufung 43 verstärkenden
Querstegen 10 ist ebenfalls aus der Fig. 5 zu ersehen.
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In der Fig. 6 ist im Querschnitt die Ausbildung eines Dachrandelementes
mit Anschluß an das Dachelement dargestellt. Die Breite des Dachrandelementes kann
mit einer geringeren Rasteranzahl als die des Grundelementes gewählt werden. Im
wesentlichen unterscheidet sich das Dachrandelement durch die Ausbildung eines bündigen
vom First zur Traufe verlaufenden Randes 20, wobei der wulstförmige Rand 11 direkt
in die stegförmige Verlängerung 20 übergeht. Die Dachrandelemente sind außerdem
mit mehreren Querstegen 24 zwischen den Randstegen 8 und 20 versehen.
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Mit den Querstegen liegen die Randelemente auf dem Mauerwerk 22 auf.
Fülihölzer 21 überbrücken den Spalt zwischen Mauerwerk und dem Randsteg 8 Das Mauerwerk
wurde durch Wärmedämmaterial 25 und 26, letzteres kann die volle Höhe der Querstege
24 erreichen, isoliert. 23 stellt schematisch eine vorgehängte Fassadenplatte dar.
Die Verbindung zwischen dem Dachrandelement 100 und dem benachbarten Dachelement
1 geschieht wiederum mittels einer kraftschlüssigen: Verbindung unter Zwischenschaltung
von Füllstücken zwischen den Stegen 8.
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In der Fig. 7 ist die beispielsweise Ausführung des First abschlusses
mit einer Firstkappe 27 dargestellt, die auf die angrenzenden Dachelemente aufgesetzt
wird und ebenfalls mit einer Firstwulst 28 ausgebildet ist. Die Firstkappe 27 wird
beispielsweise an dem mittels Nägeln oder Schrauben befestigtem Gelenk 29, das die
Dachelemente miteinander verbindet mittels Draht oder Lasche 30 befestigt. Bei ungleichen
Neigungen können offene Fugen beispielsweise mit elastischen Dichtungsmassen ausgeglichen
werden.
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In der Fig. 8 ist schematisch der Anschluß des Dachelementes an Kehlbalken
32 dargestellt. Dies geschieht ebenfalls im Bereich der unterseitigen Stege 8 der
Dachelemente 1 mittels Schraubverbindungen, ægelvertindungen Dübel und/oder zusatzlicher
Leimung.
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Aus der Fig. 9 ist der Anschluß des Dachelementes an eine Fußpfette
beispielsweise dargestellt und das Dinfügen der Dachrinne 34 in den Spalt 19 an
der Traufseite des Dachelementes 1. Die Befestigung des Dachelementes 1 an der Fußpfette
35 kann mittels zusätzlicher Nagelverbindungen und zwischengeschalteter Verbindungslaschen
erfolgen. Hierbei können verschiedene Neigungen und Ausbildungen der Pfetten berücksichtigt
werden, wie auch beispielsweise aus der Fig. 10 zu ersehen ist, wo der Anschluß
an eine Mittelpfette 37 mittels Verbindungslaschen 39 und Nagelverbindung 36 dargestellt
ist. Zugleich ist die [Tberlappung zweier hintereinander angeordneter Dachelemente
dargestellt.
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In der Fig. 11 ist die zusätzliche Ausstattung der Dachelemente auf
der Unterseite bzw Innenseite mit Wärmedämmschichten 25 und einer InnenverKleidung
41 dargestellt, die beispielsweise mittels Befestigungselementen 42 im Bereich der
Füllstücke 13 zwischen den benachbarten Dachelementen 1 angebracht sind. Die Wårmedsmmelemente
können dabei die Kammern 40 der Dachelemente 1 zwischen den Stegen 8 vollständig
auch nur teilweise ausfüllen.
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Hier sind vielfältige Variationen möglich. Je nach Dachausbau können
die Innenverkleidungselemente auch ohne Warmedammschicht und mit und ohne Dampfbremsschicht
ausgeführt werden.