DE4324165A1 - Wandelement für fabrikmäßig vorgefertigte Gebäude - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein mehrschichtig aufgebautes Wandelement für fabrikmäßig vorgefertigte Gebäude und ist besonders für Außenwände von Wohngebäuden geeignet.

Fabrikmäßig vorgefertigte Gebäude, insbesondere Wohngebäude werden zumeist aus in Werkhallen hergestellten Wandelementen in sogenannter Ständer- bzw. Plattenbauweise errichtet. Diese Wandelemente bestehen im wesentlichen aus einem Rahmen, der aus einem Untergurt, einem Obergurt und senkrechten Ständern zusammengesetzt ist. Dieser fachwerkähnliche Rahmen ist durch auf Innen- und Außenseiten befestigte plattenförmige Elemente abgeschlossen. Als plattenförmige Elemente dienen hierbei Gipskarton-, Span-, gespundete oder verleimte Holzplatten. Die Platten haben vielfach gleichzeitig die Aufgabe, das Balkenfachwerk auszusteifen. Zur Verbesserung der thermischen Isolierung werden die zwischen Balkenwerk und Platten eingeschlossenen Hohlräume mit Isolierelementen aus Gesteinswolle, Korkmehl, Stroh oder verschäumten Plastwerkstoffen ausgefüllt.

Als Träger einer Außenverkleidung in Form von Strukturputz oder Verblendklinkern ist vielfach auf der Außenseite eine Vorsatzplatte angeordnet.

Probleme bereitet bei solchem Wandaufbau, insbesondere bei hohen Temperaturdifferenzen, die auf Grund der damit verbundenen Wasserdampfpartialdruckdifferenz auftretende Dampfdiffusion.

Da die Außenverkleidung, um ihrer niederschlagsabweisenden Aufgabe gerecht zu werden, zumeist eine dampfsperrende Wirkung hat, stellt sich im Wandelement ein Wasserdampfpartialdruck ein, der annähernd gleich dem des wärmeren Innenraumes ist. Auf Grund des Temperaturgefälles im Wandaufbau kann es jedoch dazu kommen, daß dieser Wasserdampfpartialdruck über dem in bestimmten Wandteilen gemäß der dort auftretenden Temperaturen entsprechenden Sättigungsdampfdruck liegt. In diesem Falle kommt es dort zur Kondensatbildung. Da dieses Kondensat auf Grund der eingeschränkten Verdunstungsmöglichkeiten Auslöser verschiedenster Störungen mikrobakterieller, chemischer oder bauphysikalischer Art sein kann, gibt es die verschiedensten Vorschläge derartige Kondensatbildungen zu verhindern oder in ihrer negativen Auswirkung einzuschränken.

Eine Vorgehensweise, wie sie beispielsweise in der DE OS 34 07 867 oder der DE OS 35 00 867 beschrieben wird, geht davon aus, daß die Außenverkleidung so auf der Außenwandplatte befestigt wird, daß zwischen Außenwandplatte und Vorsatzplatte ein zumeist an der Ober- und Unterkante mit der Außenluft in Verbindung stehender Zwischenraum vorhanden ist. Die in diesem Spalt vorhandene Thermik führt den, auf Grund des im warmen Innenraum höheren Dampfpartialdruckes durch den Wandaufbau hindurch diffundierenden Wasserdampf ab und verhindert somit die Kondensatbildung im Wandaufbau. Derartige Lösungen sind als sogenannte hinterlüftete Wandelemente bekannt. Nachteil dieser Lösung ist, daß die Vorsatzplatte nicht als Wärmedämmung wirksam wird. Durch die ständige Luftströmung die durch die Kaminwirkung des Spaltes zwischen Außenwandplatte und Vorsatzplatte entsteht, kann sogar eine Verschlechterung gegenüber einer unverblendeten Außenwandplatte entstehen.

Deshalb wurde beispielsweise in der DE 32 23 098 vorgeschlagen, den Aufbau von Vorsatzplatte und Außenverkleidung so zu gestalten, daß die Vorsatzplatte zur Speicherung entstehenden Kondensates geeignet ist. Ein zwischen Außenwandplatte und Vorsatzplatte vorhandener Zwischenraum ist in dieser Lösung vollständig zur Außenluft abgesperrt und dient als zusätzliche Wärmeisolierung. Hierbei wird davon ausgegangen, daß durch zwischenzeitliche Erwärmung der Außenfassade die Feuchtigkeit durch Diffusion wider in die Innenräume gelangt. Hierbei ist die Gefahr, daß bei längerer Kälteeinwirkung auf der Außenfassade soviel Feuchtigkeit abgeschieden wird, daß sie in den frostgefährdeten Bereich gelangt und damit zu Frostschäden führt, nicht auszuschließen.

Eine weitere Möglichkeit die Kondensatbildung in der Wand zu verhindern, ist das Aufbringen einer Dampfsperre in Form einer Folie oder Lackschicht auf der Wandseite mit dem höheren Wasserdampfpartialdruck. Da hiermit aber auch der für ein gutes Wohnklima notwendige Luftaustausch verhindert wird, ist eine derartige Lösung aus wohnhygienischen Gründen abzulehnen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Wandelement für fabrikmäßig vorgefertigte Gebäude mit einer lediglich auf der Außenfassade angeordneter Dampfsperre zu schaffen, bei dem die Kondensatbildung innerhalb des Wandelementes wirkungsvoll verhindert wird, dessen Wärmedämmung gegenüber einem äquivalenten Wandaufbau mit hinterlüfteter Fassade jedoch wesentlich verbessert ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Wandelement, das entsprechend den Patentansprüchen ausgebildet ist gelöst.

Ein derart ausgebildetes Wandelement besteht einer bekannten Wandplatte, die vorzugsweise aus einem Fachwerk, das durch auf beiden Seiten befestigte plattenförmige Elemente ausgesteift ist und dessen Hohlräume mit einem Isolierelement ausgefüllt sind, gebildet wird.

Andere Wandplattenaufbauten, die einen beschränkten Luftaustausch durch diese Platte hindurch erlauben, sind hierbei für einen erfindungsgemäßen Wandaufbau nicht auszuschließen.

Auf der Außenseite dieser Wandplatte ist in einem Abstand zu dieser eine Vorsatzplatte angebracht, die die Außenverkleidung in Form von bekannten Putzaufbauten oder Klinkerverblendungen trägt.

Diese Vorsatzplatte ist mit Hilfe von Abstandsleisten oder ähnlichen Elementen die die Einstellung eines konstanten Abstandes erlauben so befestigt, daß zwischen Wandplatte und Vorsatzplatte ein Hohlraum entsteht, der zumindest an den Seiten und der Oberkante beispielsweise durch die Abstandsleisten gegen die Außenluft abgeschlossen ist, während er an der Unterkante über einen Lüftungsschlitz mit der Außenluft in Verbindung steht. Dieser so umschlossene Hohlraum bildet eine Dampfentspannungskammer.

Diese Dampfentspannungskammer arbeitet wie im Folgenden beschrieben.

In den durch das Wandelement umschlossenen Räumen herrscht im Normalfalle eine höhere Temperatur und damit ein höherer Wasserdampfpartialdruck als auf der Außenseite.

Durch die Wärmeleitung der Elemente des Wandaufbaus fällt die Temperatur in der Wand entsprechend der Wärmeleitfähigkeit der einzelnen Schichten des Wandaufbaus mehr oder weniger kontinuierlich ab und erreicht in der Dampfentspannungskammer einen Wert, der zwischen der Innen- und Außentemperatur liegt. Er ist überschlagsmäßig aus der im Verhältnis der Wärmeleitfähigkeiten von Wandplatte und Vorsatzplatte geteilten Temperaturdifferenz zu ermitteln. Da die Dampfentspannungskammer direkt mit der Außenluft in Verbindung steht, entspricht der Wasserdampfpartialdruck in dieser annähernd dem der Außenluft. Eine absolute Angleichung des Wasserdampfpartialdruckes zwischen Dampfentspannungskammer und Außenluft ist auf Grund der Dichteunterschiede von Wasserdampf und Luft nicht möglich.

Bei einer für ein gutes Wohnklima vorauszusetzenden Diffusionsmöglichkeit für Luft und Wasserdampf durch die Wandplatte fällt demzufolge der Wasserdampfpartialdruck durch die Wandplatte entsprechend der Diffusionswiderstände der Elemente der Wandplatte. Aus dem Vohergesagten ist zu erkennen, daß, eine höhere Innentemperatur vorausgesetzt, selbst bei einer Wasserdampfsättigung im Innenraum, auf Grund des stärkeren Abfalls des Wasserdampfpartialdruckes gegenüber der Temperatur in keinem Wandelement der Taupunkt unterschritten werden kann. Lediglich in den Fällen, einer gegenüber der Innentemperatur wesentlich höheren Außentemperatur mit hoher Luftfeuchtigkeit kann es, in Umkehrung des oben gesagten, zur Kondensatbildung kommen. Um hierbei ein ungehindertes Ablaufen des Kondensates zu ermöglichen, ist die schlitzförmige Öffnung der Dampfentspannungskammer an deren Unterkante angeordnet. Wenn ein solcher Fall ausgeschlossen werden kann, ist die Anordnung der Entspannungsöffnungen in jedem Bereich der Wandplatte möglich.

Da wie bereits oben gesagt der vollständige Ausgleich des Wasserdampfpartialdruckes zwischen Dampfentspannungskammer und Außenluft nicht möglich ist, ist es vorteilhaft, wenn die Temperatur der Dampfentspannungskammer möglichst weit über der dem Wasserdampfpartialdruck in der Dampfentspannungskammer entsprechenden Taupunkt liegt. Hierzu erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Vorsatzplatte mit einem in der Dampfentspannungskammer angeordneten zusätzlichen Isolierelement verstärkt wird.

Die Erfindung soll im Folgenden mittels eines Ausführungsbeispiels erläutert werden. Hierzu zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Querschnitt eines erfindungsgemäßen Wandelementes.

Ein erfindungsgemäßes Wandelement besteht aus der Wandplatte und einer mittels Abstandsleisten (9) vorgesetzten und Außenverkleidung (10/11) tragenden Vorsatzplatte (5). Die Außenverkleidung (10/11) besteht im in Fig. 1 dargestellten Beispiel aus einer mit einem bekannten Mineralputzausbau (11) versehenen Schaumpolystyrolplatte (10). Die Wandplatte ist eine Fachwerkkonstruktion die aus einem hölzernen Rahmen der sich aus Untergurt (1b), Obergurt (1a), sechs auf die Breite in gleichen Abständen verteilt angeordneten senkrechten Ständern (1c), wovon zwei die Seitenbegrenzung bilden, zusammengesetzt ist, die mit einer Außenwandplatte (3) aus einer zementgebundene Spanplatte und einer Innenwandplatte (2) aus Gipskarton auf Innen- und Außenseite verblendet ist und dessen Innenraum mit einem Isolierelement (4) aus Mineralfaservlies vollständig gefüllt ist. Bei geringem Diffusionswiderstand der Innenwandplatte (2) kann es sinnvoll sein, zwischen dieser und dem Isolierelement (4) eine Dampfbremse (12) in Form einer Polymerfolie anzuordnen. Auf diese Wandplatte sind an der Oberkante eine waagerechte Abstandsleiste (8) sowie sechs senkrechte Abstandsleisten (8) aufgeschraubt. Dabei sind die Abstandsleisten (8) mit einer Stärke von 30 mm im wesentlichen adäquat dem Fachwerk angeordnet.

Auf diese Abstandsleisten (8) ist wiederum eine aus einer zementgebundene Spanplatte gefertigte Vorsatzplatte (5) geschraubt, die so vorbereitet ist, daß nach der Montage der eine Außenverkleidung (10/11) in Form einer zweilagigen Putzschicht aufgetragen werden kann. An der Innenseite der Vorsatzplatte (5) ist an der Unterkante eine 25 mm Starke Auflageleiste (9) bündig aufgeschraubt.

Weiterhin sind entsprechend den Zwischenräumen der Abstandsleisten 20 mm starke Platten aus geschäumten Polystyrol auf die Innenseite der Vorsatzplatte (5) geklebt.

Bei einer Außentemperatur von -30°C und einer Innentemperatur von 21°C und 60% rel. Luftfeuchte stellt sich in der zwischen Außenwandplatte (3) und Polystyrolplatte gebildeten Dampfentspannungskammer (6) eine Temperatur von -5°C ein. Da der durch die Wandplatte diffundierende Wasserdampf durch den zwischen Auflageleiste (9) und Außenwandplatte (3) vorhandenen Spalt fast vollständig entspannen kann, entspricht der sich einstellende Wasserdampfpartialdruck einem Taupunkt von -25°C. Selbst unter diesen extremen Bedingungen kann damit die Bildung von Kondenswasser im erfindungsgemäßen Wandelement wirkungsvoll umgangen werden.

Claims (9)

1. Wandelement für fabrikmäßig vorgefertigte Gebäude mit einer tragenden Wandplatte, die vorzugsweise als ein, aus Obergurt (1a), Untergurt (1b) und Ständern (1c) bestehendes Fachwerk, das durch eine auf der Innenseite des Fachwerkes befestigte Innenwandplatte (2) und durch eine auf der Außenseite des Fachwerkes befestigte Außenwandplatte (3) ausgesteift ist und dessen Hohlräume mit einem Isolierelement (4) ausgefüllt sind, ausgebildet ist, sowie einer auf der Außenseite angeordneten, die Außenverkleidung (10/11) tragenden Vorsatzplatte (5), dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Außenwandplatte (3) und der Vorsatzplatte (5) eine Dampfentspannungskammer (6) angeordnet ist, die an der Unterkante eine vorwiegend schlitzförmige Öffnung aufweist, die in Verbindung mit dem überwiegend kälteren der durch das Wandelement getrennten Räume steht.

2. Wandelement für fabrikmäßig vorgefertigte Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen der Außenwandplatte (3) und der Vorsatzplatte (5) angeordnete Dampfentspannungskammer (6) ein vorwiegend luftgefüllter Hohlraum ist, der am oberen Rand sowie an den Seitenkanten durch mit der Außenwandplatte (3) und der Vorsatzplatte (5) dicht verbundene Abstandsleisten (8) begrenzt ist, sowie daß der untere Abschluß dieses Hohlraumes eine Auflageleiste (9) ist, deren Stärke geringer als der Abstand zwischen Außenwandplatte (3) und der Vorsatzplatte (5) ist.

3. Wandelement für fabrikmäßig vorgefertigte Gebäude nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der zwischen der Außenwandplatte (3) und der Vorsatzplatte (5) angeordnete Dampfentspannungskammer (6) ein weiteres Isolierelement (7) angeordnet ist dessen Stärke geringer als der Abstand zwischen Außenwandplatte (3) und der Vorsatzplatte (5) ist.

4. Wandelement für fabrikmäßig vorgefertigte Gebäude nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Dampfentspannungskammer (6) angeordnete Isolierelement (7) eine Platte aus geschlossenporigem Schaumkunststoff ist.

5. Wandelement für fabrikmäßig vorgefertigte Gebäude nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Dampfentspannungskammer (6) angeordnete Isolierelement (7) eine feuchtigkeitsabweisend imprägnierte Fasermatte ist.

6. Wandelement für fabrikmäßig vorgefertigte Gebäude nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Dampfentspannungskammer (6) angeordnete Isolierelement (7) ausschließlich durch die in ihr eingeschlossene Luft gebildet wird.

7. Wandelement für fabrikmäßig vorgefertigte Gebäude nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Dampfentspannungskammer (6) angeordnete Isolierelement (7) fest mit der Außenwandplatte (3) verbunden ist.

8. Wandelement für fabrikmäßig vorgefertigte Gebäude nach einem der Ansprüche 3 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Dampfentspannungskammer (6) angeordnete Isolierelement (7) in einem Abstand zur Vorsatzplatte (5) angeordnet ist, der geringer als die Differenz zwischen dem Abstand zwischen Außenwandplatte (3) und der Vorsatzplatte (5) und der Stärke des Isolierelementes (7) ist.

9. Wandelement für fabrikmäßig vorgefertigte Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des in der Dampfentspannungskammer (6) angeordneten Isolierelements (7) so bemessen ist, daß sich bei der größten zu erwartenden Temperaturdifferenz zwischen den durch das Wandelement getrennten Räumen in der Dampfentspannungskammer (6) eine Temperatur einstellt, die der Taupunkttemperatur des wärmeren Raumes entspricht.