EP0145854B1

EP0145854B1 - Dachkonstruktion

Info

Publication number: EP0145854B1
Application number: EP84110764A
Authority: EP
Inventors: Horst Dieter Dipl.-Ing. Heinemann; Alfred Dipl.-Ing. Jost
Original assignee: Heinemann Horst Dieter
Current assignee: Heinemann Horst Dieter
Priority date: 1983-12-06
Filing date: 1984-09-10
Publication date: 1990-01-31
Anticipated expiration: 2004-09-10
Also published as: EP0145854A2; EP0145854A3; US4691482A; DE3481207D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Dachkonstruktion gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Sie dient zur Sanierung von durchlüfteten Dächern zu wärmegedämmten nicht durchlüfteten Dächern, unter Verwendung und ohne Abriß der vorhandenen Dachhaut, die von Pfetten getragen ist und z. B. aus Well-Asbestzement-Platten besteht.
Herkömmliche durchlüftete Dachkonstruktionen sind nach neueren Vorschriften nicht mehr oder nur sehr bedingt zu verwenden. Eine Anpassung würde dachunterseitig eine mindestens 8 cm dikke Wärmedämmung erfordern. Das hätte den gro- ßen Nachteil, daß das Temperaturgefälle zum jeweils darüberliegenden Wellenberg des alten Well-Asbestzement-Daches sehr gering ist. Hierdurch ist die zur Durchlüftung notwendige Thermik so gering, daß der Abtransport der Nutzungsfeuchte viel zu langsam erfolgt. Daher treten unvermeidlich bauphysikalische Schäden ein, wie sie bereits bei Turn- und Sporthallen beobachtet wurden, wo solche Dachkonstruktionen - wenn auch noch mit geringerer Wärmedämmung - eingesetzt worden sind.
Eine Dachkonstruktion der eingangs genannten Art ist in der GB-A-2 092 202 beschrieben. Hiernach werden auf einer alten Welldachhaut in gewissen Abständen jeweils Ständer aufgeschraubt, die eine neue Dachhaut tragen. Letztere bildet einen Verbundkörper aus einem Flachmaterial und einem Trapezmaterial mit dazwischen befindlicher Isolierschicht. Diese Konstruktion ist als Zwitterdach anzusprechen, jedenfalls nicht als Warmdach, denn unterhalb der neuen Dachhaut besteht weiterhin eine Durchlüftung entlang der alten Welldachhaut, und auch oberhalb der Isolierschichtwerden die Trapezhohlräume durchlüftet. Ob die Dämmplatte einen nennenswerten Effekt hat, ist sehr zu bezweifeln, weil ja über und unter ihr im wesentlichen gleiche Luftzustände herrschen. Eine echte thermische Trennung der alten und der neuen Dachhaut ist hier nicht vorhanden, zumal die Ständer und ihre Verschraubungen beachtliche Wärmebrücken darstellen.
Ähnliches gilt für eine in der DE-A-3 128 134 beschriebene Dämmanordnung, wobei auf Dachsparren eine Unterspannbahn als Dampfsperre angebracht ist. Darüber werden Abstandselemente in Form von U-Profilen angeschraubt, welche höhenveränderlich durch Splinte verbindbar sind und außen eine Lattung tragen. Der Zwischenraum zwischen dieser und der Unterspannbahn wird durch eine Dämmschicht gefüllt, die z.B. aus Mineralfaserfilz besteht. Die insbesondere aus Stahlblech gefertigten Abstandselemente bilden jedoch ausgedehnte Wärmebrücken, so daß die Isolierwirkung der Dämmschicht regelmäßig auf breiter Fläche unterbrochen und zum Teil aufgehoben wird. Zur wirtschaftlichen Montage ist es bei dieser Anordnung außerdem zweckmäßig wo nicht unerläßlich, die Dacheindeckung (Dachziegel) abzunehmen und nach Befestigung der Dämmanordnung wieder anzubringen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zum Umbau vorhandener Well-Asbest-Dachkonstruktionen ohne deren Abriß eine verbesserte Dachkonstruktion mit möglichst geringem Aufwand zu schaffen, mit der ein nicht durchlüftetes Dach, d. h. ein Warmdach, rasch und unter Verwendung der alten Dachhaut herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 10.
Zum Umbau eines vorhandenen durchlüfteten Well-Asbestzement-Daches zu einem nicht durchlüfteten Warmdach werden somit längs der Pfetten, welche die alte Dachhaut tragen, in vorbestimmten, den statischen Erfordernissen entsprechenden Abständen Bohrungen in die alte Dachhaut eingebracht. Hindurchgesteckte Ständer, welche die alte Dachhaut überragen, werden mit den Pfetten verbunden. Dann wird auf diese Ständer ein Zwischenträger von geringer Wärmeleitfähigkeit geschraubt, auf dem ein U- oder Hutprofil befestigt ist, das sich jeweils über die gesamte Länge bzw. Breite der Dachkonstruktion erstreckt. Der Zwischenraum zwischen der alten und der neuen Dachhaut wird mit einer Isolierschicht ausgefüllt. So erhält man ein sehr stabiles Warmdach mit kleinen Querschnitten des Zwischenträger-Materials, wodurch nur minimale Wärme- bzw. Kältebrücken vorhanden sind aber hohe Festigkeit in allen Kraftangriffsrichtungen gewährleistet ist. '
Die Ständer sind gemäß Anspruch 2 vorteilhaft als Profilstücke ausgebildet, wobei insbesondere je zwei Z-Winkel entgegengesetzt nebeneinanderliegend mit ihren Flanschen am Steg befestigt sind. Hierdurch erreicht man eine im wesentlichen momentenfreie, symmetrische Lastaufnahme. Außerdem kommt man mit verhältnismäßig kleinen Bohrungen aus. Eine spezielle Ständer-Ausbildung ist in Anspruch 10 präzisiert.
Der Zwischenträger kann aus Isolierstücken bestehen, die an den einzelnen Ständern befestigt und gegeneinander verspannt sind (Anspruch 3). Eine andere Bauweise (Anspruch 4) sieht eine durchgehende Thermopfette vor, die in sich einen raumstabilen Gitterträger bildet, wie in den Ansprüchen 4 bis 9 näher angegeben.
Der Zwischenraum zwischen der alten Dachhaut und der neuen Dachhaut, die vorteilhaft aus Metallblechen besteht, kann z.B. mit einem Polyurethan-Ortschaum ausgeschäumt oder mit Mineralwolle ausgelegt werden. Letztere ist vorzuziehen, wenn die Umgebungstemperaturen und die Feuchtigkeit einer Verwendung von Polyurethan-Ortschaum entgegenstehen oder wenn eine nicht brennbare Dachkonstruktion im Aufbau gefordert wird.
Bei Dächern mit einer größeren Neigung werden die z.B. aus Z-Winkeln bestehenden Ständer mit Schenkeln ausgeführt, die um mehr als 90° zum Mittelsteg abgewinkelt sind, nämlich entsprechend der Dachneigung, wobei die beiden Z-Schenkel zweckmäßig zueinander parallel sind, um der vorhandenen Dachneigung Rechnung zu tragen. Auf diese Weise lenkt man die Lasteinleitung in die Pfette in eine solche Richtung, daß hierdurch auf die Pfette kein oder nur ein sehr geringes Moment ausgeübt wird.
Ausführungsbeispiele werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Dachkonstruktion,
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 11-11 in Fig. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die mit der Pfette der alten Dachkonstruktion verbundenen Ständer,
Fig. 4 einen Querschnitt entsprechend Fig. 2 einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung,
Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Dachkonstruktion mit aufgesetzter Dachhaut und
Fig. 6 eine Ausführungsform einer Dachkonstruktion entsprechend Fig. 4, jedoch mit schräg ausgebildetem Ständer.

Bei dem in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die alte Dachhaut 1 aus z.B. Well-Asbestzement von einer Pfette 2 getragen, die ihrerseits auf nicht weiter dargestellten Stützen abgestützt ist. In die alte Dachhaut 1 sind runde Bohrungen 3 eingeschnitten, wie sie in Fig. 3 in Draufsicht zu sehen sind. Durch diese Bohrungen ist ein Ständer 4 geschoben, der im Ausführungsbeispiel aus zwei Z-förmig ausgebildeten Profilstücken 5, 6 gebildet ist, die wechselseitig auf der Pfette 2 angeschraubt sind. Dies hat den Vorteil, daß man zum einen mit relativ kleinen Bohrungen 3 auskommt und daß zum anderen die Lastverteilung auf die Pfette symmetrisch erfolgt.
Die freien Schenkel 7, 8 jedes Profilstückes 5, 6 sind über die alte Dachhaut 1 gezogen und werden mit einem Zwischenträger 9 an den Stellen 10, 11 verschraubt. Dieser Zwischenträger ist im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 als raumstabiler Zwischenträger ausgebildet, wobei dieser eine geringe Wärmeleitfähigkeit von dem Ständer zur neuen, auf diesem befestigten Dachhaut 12 aufweist.
Der Zwischenträger 9 weist eine untere Schiene 13 auf, die im Querschnitt U-profilartig ausgebildet ist und deren Schenkel 14, 15 nach oben gerichtet sind. In den Ecken der Schiene 13 ist je ein Rundstab 16 eingeschweißt, wodurch die Schiene 13 in statischer Hinsicht versteift wird und aus einem dünnen Material gefertigt werden kann.
An den Rundstäben 16 sind V-förmig geformte Profilstäbe 17 angeschweißt, die sich über die gesamte Länge des Trägers erstrecken. Im Knick der Profilstäbe 17 ist ein weiterer, längs verlaufender Profilstab 18 angeschweißt, der sich über die gesamte Länge des Zwischenträgers 9 erstreckt. In Seitenansicht (Fig. 1) verringert sich der Abstand der V-förmig gebogenen Stäbe 17 zueinander, so daß durch die erhaltene dreieckförmige Abstützung ein raumstabiler Zwischenträger 9 erhalten wird, der gitterförmig ausgebildet ist. Der Zwischenträger 9 zeichnet sich bei hoher Stabilität in allen Kraftangriffsrichtungen durch einen minimalen Aufwand an Material aus, wobei die Verbindungen der unten liegenden Schiene 13 zum oben liegenden Profilstab 18 über relativ geringe Querschnitte im Vergleich zur Längserstrekkung des Zwischenträgers erfolgen. Hierdurch erreicht man, daß der Träger in Aufbaurichtung gesehen mit relativ geringen Wärmebrücken auskommt. Dies ist von großem Vorteil für Dachkonstruktionen, die hohe Anforderungen an die Wärmedämmung stellen.
Am Profilstab 18 sind mittels einer Klemmvorrichtung, die aus Schrauben 19, 20 und einer Platte 21 besteht, ein U-Profil 22 mit dem Zwischenträger verbunden. Die Schenkel 23 des U-Profils sind nach unten abgewinkelt und bilden Widerlager für die Befestigung der neuen Dachhaut 12, die im einfachsten Fall mittels Clips 24 am U-Profil 22 befestigt wird.
Die Schraubenköpfe der Schrauben 19, 20 sind von der Außenseite des U-Profils zugänglich und greifen in Gewindebohrungen in der Platte 21 ein. Zwischen dem U-Profil 22 und der Platte 21 sind zwei Isolierstücke 25, 26 angeordnet, die durch die Klemmvorrichtung gegen den Profilstab 18 gepreßt sind. Hierdurch wird zum einen eine weitere Isolierung des U-Profils gegenüber dem Ständer 4 erhalten und des weiteren gestattet es diese Anordnung, das U-Profil entsprechend der gewünschten Dachneigung geneigt zum Zwischenträger 9 einzustellen. Hierdurch ist eine Anpassung an die jeweilige Dachneigung ohne besondere Schwierigkeiten möglich.
Der Zwischenraum zwischen der alten Dachhaut 1 und der neuen Dachhaut 12, der im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 gleich der Höhe des Zwischenträgers ist, wird mit einer Isolierschicht ausgefüllt, wobei diese Schicht aus einem Polyurethan-Ortschaum oder aber aus Mineralfaserdämmstoffen bestehen kann.
Mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Dachkonstruktion kann ohne großen Aufwand und insbesondere ohne Demontage der vorhandenen alten Dachhaut eine neue wärmedämmende und nicht durchlüftete Dachkonstruktion erstellt werden. Abgesehen von den bautechnischen Vorteilen im Hinblick auf eine Konstruktion, bei der unter der alten Dachhaut eine Isolierschicht angeordnet wird, ist diese Konstruktion nicht nur mit einfachen Mitteln zu erhalten, sondern es wird darüberhinaus auch der Vorteil erreicht, daß die Tätigkeiten in der Halle bei der Umrüstung des Daches nicht beeinträchtigt werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 und 5 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 und 5 unterscheidet sich von dem nach den Fig. 1 bis 3 im wesentlichen dadurch, daß der Ständer 4, der auch hier aus zwei Z-förmig abgewinkelten Profilstücken 5 und 6 besteht, die mit dem Ständer 2 über Schrauben 27 verbunden sind, höher ausgeführt ist, so daß seine Schenkel 7, 8 höher über die Dachhaut 1 reichen als beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3. Der Zwischenträger 9 ist auf zwei Isolierstücke 39, 40 reduziert, auf die eine Schiene 28 aufgelegt ist, die sich über die gesamte Länge der Pfette 2 erstreckt und die im Querschnitt ein U-förmiges Profil aufweist. In den seitlich abgewinkelten Enden 29, 30 der Schiene 28 sind Bohrungen 31 angeordnet, durch die zum einen die Schrauben 19, 20 greifen, die ihrerseits wiederum in Gewindebohrungen in den Schenkeln 7, 8 eingeschraubt sind. Die Schraubenköpfe der Schrauben 19, 20 drücken auf weitere Isolierstücke 32, 33, die mit einem Ansatz 34, 35 versehen sind der auf die Größe der Bohrungen 31 abgestimmt ist und in diese eingreift, so daß die Schrauben nicht unmittelbar mit der Schiene 28 in Verbindung stehen und so keine Wärmebrücke bilden können. Die Höhe des Ansatzes 34, 35 ist etwas geringer als der zur Verfügung stehende Freiraum, so daß beim Anziehen der Schrauben 19, 20 die Enden 29, 30 der hutförmigen Schiene 28 fest eingespannt sind. Auf die hutförmige Schiene wird dann wiederum die neue Dachhaut 12 aufgeclipst, wobei zuvor der Zwischenraum zwischen der alten Dachhaut und der neuen Dachhaut mit einem Isoliermaterial ausgefüllt wird.
Was die Dachhaut 12 als solche betrifft, so besteht diese aus Blechen, die an ihren Rändern 36 nach oben abgewinkelt sind und in bekannter Weise übereinandergeschoben werden, so daß eine dichte Verbindung zwischen beiden erhalten wird. Es ist auch denkbar, eine Zwischenplatte 37 auf die alte Dachhaut aufzulegen, falls die Isolierschicht 38 nach unten einen definierten Abschluß aufweisen soll, der nicht mit der Oberfläche der alten Dachhaut übereinstimmen soll.
Das in Fig. 6 gezeigte Ausführungsbeispiel entspricht im wesentlichen dem nach den Fig. 4 und 5, mit der einzigen Abänderung, daß der Ständer 4, der wiederum aus zwei Z-förmigen Profilstükken 5 und 6 gebildet ist, einen Winkel mit seinen Schenkeln bildet, der größer als 90° ist. Hierdurch wird erreicht, daß bei stärker geneigten Dächern die Krafteinleitung durch die Mitte der Pfette 2 verläuft und nicht in einem Abstand zu dieser, so daß auf diese ein Moment ausgeübt wird. Der Winkel der Schenkel der Z-förmigen Profilstücke kann entsprechend der Neigung des Daches und der Höhe des neuen Dachaufbaues gewählt werden. Hierdurch entfällt die sonst zwangsweise vorhandene Hebelwirkung auf die Unterkonstruktion.
Für eine erfindungsgemäße Dachkonstruktion ist es bei Verwendung von Z-Winkeln ausreichend, ein Bohrloch von 70 mm durch die alte Dachhaut auf die darunter liegende Pfette herzustellen. Durch die Überwindung der symmetrischen Lastaufbringung durch z.B. Z-förmige Winkel, die wechselseitig angebracht werden, erreicht man eine symmetrische Lastaufgabe auf die darunter liegenden Pfetten. Die Verbindung von Zwischenträger, Ständer und Pfette erfolgt über Schraubverbindungen, die vorzugsweise rostfrei ausgebildet sind. Auf den Zwischenträger wird die neue Dachhaut, die vorzugsweise aus Metallblechen besteht, mittels Halteclipsen aufgebracht. Durch die Ausbildung der Ständer, die gegebenenfalls geneigt ausgebildet sein können, ist immer gewährleistet, daß die Einleitung der Kräfte auf die Pfetten drehmomentfrei, d.h. symmetrisch erfolgt. In wirtschaftlicher Sicht hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, daß der gesamte Dachaufbau aus vorgefertigten Konstruktionselementen erstellt werden kann, ohne daß eine Beeinträchtigung des mit einer neuen Dachkonstruktion zu versehenden Raumes eintritt.

Claims

1. Dachkonstruktion für die Sanierung von durchlüfteten Dächern zu wärmegedämmten, nicht durchlüfteten Dächern, unter Verwendung und ohne Abriß der vorhandenen, von Pfetten (2) getragenen Dachhaut 1 z. B. aus Well-Asbestzement-Platten, wobei über die Länge jeder Pfette mit etwa gleich großen Abständen in der alten Dachhaut Bohrungen ausgebildet sind, durch welche auf den Pfetten befestigte, die alte Dachhaut überragende Ständer 4 greifen und wobei der Zwischenraum zwischen der alten (1) und der neuen Dachhaut (12) mit einer Isolierschicht (38) ausgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Ständern 4 ein Zwischenträger (9) von geringer Wärmeleitfähigkeit befestigt ist, der ein U-(22) oder Hutprofil (28) trägt, das sich über die in einer Reihe angeordneten Ständer erstreckt und auf dem die neue Dachhaut (12) befestigt ist.

2. Dachkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ständer (4) aus zwei wechselseitig nebeneinander angeordneten Z-Profilstücken (5, 6) besteht.

3. Dachkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenträger (9) zwei gegeneinander verspannte Isolierstücke (39, 40; 32, 33) aufweist, zwischen denen die Enden (29, 30) des hutförmigen Profils (28) gehaltert sind.

4. Dachkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenträger (9) aus einer als Basis dienenden Schiene (13) besteht, auf der im Bereich ihrer Ränder V-förmig abgewinkelte Stäbe (17) befestigt sind, deren obere Enden mit einem Profilstab (18) verbunden sind.

5. Dachkonstruktion nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (13) aus einem U-Profil besteht, dessen Schenkel (14, 15) zum Profilstab (18) hin gerichtet sind.

6. Dachkonstruktion nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ecken des U-Profils der Schiene (13) je ein Rundstab (16) eingeschweißt ist, an dem die V-förmig abgewinkelten Stäbe (17) befestigt sind.

7. Dachkonstruktion nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilstab (18) aus einem Rundmaterial besteht, der mit Rastausnehmungen versehen ist.

8. Dachkonstruktion nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Profilstab (18) über eine Klemmvorrichtung (19, 20, 25) eine U-Profilschiene (22) befestigt ist, die in einer beliebigen Winkelstellung zur Schiene (13) festlegbar ist.

9. Dachkonstruktion nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der U-Profilschiene (22) und der Platte (25) je ein Isolierstück (25, 26) angeordnet ist.

10. Dachkonstruktion nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei geneigten Dachflächen jeder Ständer mit einer Neigung entsprechend der Neigung der Dachfläche derart ausgebildet ist, daß die von der neuen Dachhaut in die Pfette eingeleitete Kraft in etwa mittig zur Pfette (2) verläuft.