EP0821755B1 - Dampfbremse für den einsatz zur wärmedämmung von gebäuden - Google Patents

Dampfbremse für den einsatz zur wärmedämmung von gebäuden Download PDF

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EP0821755B1
EP0821755B1 EP96909977A EP96909977A EP0821755B1 EP 0821755 B1 EP0821755 B1 EP 0821755B1 EP 96909977 A EP96909977 A EP 96909977A EP 96909977 A EP96909977 A EP 96909977A EP 0821755 B1 EP0821755 B1 EP 0821755B1
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buildings
diffusion
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Theo Grosskinsky
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    • B65H2701/1313—Edges trailing edge

Definitions

  • the invention relates to a room side Vapor barrier for use in thermal insulation of buildings, especially for thermal insulation measures in new buildings and in the renovation of old buildings.
  • Vapor barrier is known from DE-A-3 235 246.
  • thermal insulation measures when building new buildings and renovating old buildings carried out are also the Consider cost issue. Also included the external appearance of the building is an essential one Factor which is also a limitation of the actually Represents feasible.
  • the tolerable moisture load of the timber frame must in particular under wintry conditions by the possible Vapor diffusion also through the vapor barrier on the room side be secured.
  • in the summer months through the joints between the wooden stands and the infiltration of rain moisture can also dry out inside, in spite of one improved thermal insulation behavior also a long service life of the wood used for the framework to back up.
  • a room-side vapor barrier to create that is able to take among different Ambient conditions, variable in use, a water vapor exchange between the indoor air and the inside to secure a component that damages the used building materials as far as possible due to moisture excludes.
  • this task is characterized by Part of claim 1 mentioned Features resolved.
  • the vapor barrier on the room side according to the invention which one also called “damp adaptive vapor barrier” can be used as an essential material one that a water vapor diffusion resistance dependent on the ambient humidity has and for use when building in buildings an adequate train and Compressive strength.
  • the material used for the vapor barrier in the form of a film or as a coating on a carrier material should have a water vapor diffusion resistance value (s d value) of 2 to 5 m at a relative humidity of the atmosphere surrounding the vapor barrier in the range between 30% and 50% diffusion-equivalent air layer thickness and at a relative humidity in the range of 60% to 80%, as is typical for the summer months, a water vapor diffusion resistance (s d value), which is less than 1 m diffusion-equivalent air layer thickness.
  • the invention can already uses mentioned in the prior art also with metal roofs or wooden stand constructions be used and there in addition to improvement thermal insulation to reduce construction costs.
  • a polyamide 6 As a material for the vapor barrier that the desired Has properties, for example a polyamide 6, a polyamide 4 or polyamide 3, as in particular from BIEDERBICK, K., "Plastics - short and flush ", Vogel-Verlag Würzburg, are used become.
  • These polyamides are used as films and have the required properties in with respect to the water vapor diffusion resistance on. They also have the in use strengths required in buildings so that they can be used without additional effort.
  • the fat the films can range from 10 ⁇ m to 2 mm, preferably are in the range of 20 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the carrier materials preferably have a low water vapor diffusion resistance on, and the required properties of the invention Vapor retardants are essentially from the coating.
  • Fiber-reinforced materials can be used for the carrier or carriers
  • Cellulosic materials such as Paper webs, foils from synthetic fiber cobwebs or perforated polyethylene films are also used.
  • the material can also be used as a coating on a Carrier material available.
  • the coating can one-sided on the carrier material, but also in special Cases between two layers of substrate be sandwiched. In the latter case the coating material is from both sides effectively protected against mechanical attack and can thereby the desired over a long period of time Guarantee water vapor diffusion.
  • Several such layer structures can also be superimposed being constructed.
  • plastic dispersions methyl cellulose, Linseed oil alkyd, bone glue or protein derivatives used as a coating material for the carrier become.
  • the carrier material can be applied to the side on which there is little or no protection against mechanical Influencing is required.
  • the assembly can in this case so that the protective backing material to the facing the room or facing away from the room Side shows.
  • the vapor barrier according to the invention is used alone made of a film made of polyamide 6. Experiments with a film thickness of 50 microns performed.
  • the polyamide 6 films used are currently from the company MF-Folien GmbH in Kempten, DE.
  • the vapor diffusion resistance of the moisture-adaptive vapor barrier was determined according to DIN 52 615 in the dry area (3/50% relative humidity (RH)) and in the wet area (50/93% RH) as well as in two intermediate humidity areas (33/50% and 50/75% RH) certainly.
  • the result for the diffusion-equivalent air layer thickness (s d value) of the vapor barrier with a thickness of 50 ⁇ m is shown in FIG. 1 as a function of the mean relative humidity prevailing in the test.
  • the moisture-adaptive vapor barrier thus opens up the Possibility of steep roofs in the old building area without large Insulate damage risk cost-effectively.

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Description

Die Erfindung betrifft eine raumseitig angeordnete Dampfbremse für den Einsatz zur Wärmedämmung von Gebäuden, insbesondere für Wärmedämmaßnahmen beim Neubau und bei der Sanierung von Altbauten. Eine solche Dampfbremse ist aus der DE-A-3 235 246 bekannt.
Zur Verringerung des Kohlendioxidausstoßes, der durch die Heizung von Gebäuden entsteht, werden Wärmedämmaßnahmen beim Bau neuer Gebäude und bei der Altbausanierung durchgeführt. Aus für den Bauherrn stets zu beachtender ökonomischer Sicht, ist hierbei auch die Kostenfrage zu berücksichtigen. Außerdem ist dabei das äußere Erscheinungsbild des Gebäudes ein wesentlicher Faktor, der ebenfalls eine Begrenzung des tatsächlich Machbaren darstellt. So können beispielsweise solche Wärmedämmaßnahmen an Gebäuden, die über ein Sichtfachwerk verfügen, nur durch innenliegende Dämmschichten durchgeführt werden. Die erträgliche Feuchtebelastung des Fachwerkholzes muß dabei insbesondere unter winterlichen Bedingungen durch die mögliche Dampfdiffusion auch durch die raumseitige Dampfbremse gesichert werden. Im Gegensatz dazu muß in den Sommermonaten die durch die Fugen zwischen den Holzständern und der Ausfachung eindringende Regenfeuchte auch nach innen austrocknen können, um trotz eines verbesserten Wärmdämmverhaltens auch eine lange Lebensdauer des für das Fachwerk verwendeten Holzes zu sichern.
Ähnliche Schwierigkeiten treten auch bei der nachträglichen Vollsparrendämmung bei Stelldächern mit einer dampfdichten Vordeckung (z.B. Dachpappe auf Holzschalung) auf. So zeigten Untersuchungen des Fraunhofer Institutes für Bauphysik, daß bei innen angebrachten Dampfbremsen mit einem Wasserdampf-Diffusionswiderstand (sd-Wert), der kleiner als 10 m diffusionsäquivalente Luftschichtdicke ist, insbesondere bei nach Norden ausgerichteten Dächern, die Austrocknung der Holzschalung im Sommer nicht ausreichend ist, um eine unbedenkliche Holzfeuchtesituation zu erreichen. So können raumseitig angebrachte Dampfsperren Feuchteanreicherungen, die beispielsweise durch Konvektion hervorgerufen werden, nicht mehr in ausreichendem Maße abführen.
Ausgehend von diesen genannten Nachteilen, ist es Aufgabe der Erfindung, eine raumseitige Dampfbremse zu schaffen, die in der Lage ist, unter verschiedenen Umgebungsbedingungen, variabel im Einsatz, einen Wasserdampfaustausch zwischen der Raumluft und dem Inneren eines Bauteils zu sichern, der Beschädigungen der verwendeten Baumaterialien durch Feuchtigkeit weitestgehend ausschließt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.
Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich bei Verwendung der in den untergeordneten Ansprüchen genannten Merkmale.
Die erfindungsgemäße raumseitige Dampfbremse, die man auch als "feuchte adaptive Dampfbremse" bezeichnen kann, verwendet als wesentliches Material eines, das einen von der Umgebungsfeuchte abhängigen Wasserdampf-Diffusionswiderstand aufweist und für den Einsatz beim Bau in Gebäuden eine ausreichende Zug- und Druckfestigkeit aufweist.
Das in Form einer Folie oder als Beschichtung auf einem Trägermaterial eingesetzte Material für die Dampfbremse soll bei einer relativen Feuchte der die Dampfbremse umgebenden Atmosphäre im Bereich zwischen 30 % und 50 % einen Wasserdampf-Diffusionswiderstandswert (sd-Wert) von 2 bis 5 m einer diffusionsäquivalenten Luftschichtdicke und bei einer relativen Feuchte im Bereich von 60 % bis 80 %, wie er beispielsweise für die Sommermonate typisch ist, einen Wasserdampf-Diffusionswiderstand (sd-Wert), der kleiner als 1 m diffusionsäquivalente Luftschichtdicke ist, aufweisen.
Dies führt dazu, daß unter winterlichen Bedingungen ein höherer Wasserdampf-Diffusionswiderstand als unter sommerlichen Verhältnissen erreicht wird. Dadurch kann die Austrocknung im Sommer begünstigt werden, ohne daß unter winterlichen Bedingungen die Feuchtezufuhr einen Wert annehmen kann, der eine Beeinträchtigung der verwendeten Materialien und des Gebäudes an sich hervorrufen kann.
Die Erfindung kann neben den bereits bei den Nachteilen des Standes der Technik genannten Einsatzzwecken auch bei Metalldächern oder Holzständerkonstruktionen verwendet werden und auch dort neben der Verbesserung der Wärmedämmung zur Senkung der Baukosten führen.
Als Material für die Dampfbremse, das die gewünschten Eigenschaften aufweist, kann beispielsweise ein Polyamid 6, ein Polyamid 4 oder Polyamid 3, wie sie insbesondere aus BIEDERBICK, K., "Kunststoffe - kurz und bündig", Vogel-Verlag Würzburg, bekannt sind, verwendet werden. Diese Polyamide werden als Folien eingesetzt und weisen die geforderten Eigenschaften in bezug auf den Wasserdampf-Diffusionswiderstand immanent auf. Außerdem verfügen sie über die im Einsatz in Gebäuden erforderlichen Festigkeiten, so daß sie ohne zusätzlichen Aufwand einsetzbar sind. Die Dicke der Folien kann im Bereich von 10 µm bis 2 mm, bevorzugt im Bereich von 20 µm bis 100 µm liegen.
Es können jedoch auch andere Materialien eingesetzt werden, die eine nicht ausreichende Festigkeit aufweisen und auf geeignete Trägermaterialien aufbringbar sind. Die Trägermaterialien weisen dabei bevorzugt einen geringen Wasserdampf-Diffusionswiderstand auf, und die geforderten Eigenschaften der erfindungsgemäßen Dampfbremse werden im wesentlichen von der Beschichtung bewirkt.
Als Materialien für den bzw. die Träger können faserverstärkte Zellulosematerialien, wie beispielsweise Papierbahnen, Folien aus Kunstfaserspinngeweben oder auch perforierte Polyethylenfolien eingesetzt werden.
Das Material kann auch als Beschichtung auf einem Trägermaterial vorliegen. Die Beschichtung kann dabei einseitig auf das Trägermaterial, aber auch in besonderen Fällen zwischen zwei Trägermaterialschichten sandwichartig aufgenommen werden. Im letzten Fall wird das Beschichtungsmaterial von beiden Seiten wirksam gegen mechanischen Angriff geschützt und kann dadurch über einen langen Zeitraum die gewünschte Wasserdampfdiffusion garantieren. Es können auch mehrere solcher Schichtaufbauten übereinandergelegt aufgebaut werden.
Für die Beschichtung des Trägermaterials können verschiedene Stoffe und Materialien eingesetzt werden. So können beispielsweise mit geeigneten Beschichtungsverfahren Polymere, wie z.B. modifizierte Polyvinylalkohole, aufgetragen werden. Dabei unterscheidet sich der Wasserdampf-Diffussionswiderstand, gemessen nach DIN 52615, um mehr als eine Zehnerpotenz bei einer trockenen und einer feuchten Umgebung.
Es können aber auch Kunststoffdispersionen, Methylcellulose, Leinölalkyd, Knochenleim oder Proteinderivate als Beschichtungsmaterial für den Träger verwendet werden.
Im Falle der einseitigen Beschichtung des Trägermaterials kann diese auf der Seite aufgebracht werden, auf der kein oder nur ein geringer Schutz gegen mechanische Beeinflussung erforderlich ist. Die Montage der erfindungsgemäßen Dampfbremse kann in diesem Fall so erfolgen, daß das schützende Trägermaterial zu der dem Raum zugewandten oder zu der dem Raum abgewandten Seite zeigt.
Nachfolgend soll die Erfindung an einem Beispiel näher erläutert werden.
Dabei wird die erfindungsgemäße Dampfbremse allein aus einer Folie, die aus Polyamid 6 besteht, gebildet. Es wurden Versuche mit einer Foliendicke von 50 µm durchgeführt. Die verwendeten Polyamid-6-Folien werden zur Zeit von der Firma MF-Folien GmbH in Kempten, DE, hergestellt.
Hygrisches Verhalten im Laborversuch
Der Dampfdiffusionswiderstand der feuchteadaptiven Dampfbremse wurde gemäß DIN 52 615 im Trockenbereich (3/50 % relative Feuchte (r.F)) und im Feuchtbereich (50/93 % r.F.) sowie in zwei dazwischenliegenden Feuchtebereichen (33/50 % und 50/75 % r.F.) bestimmt. Das Ergebnis für die diffusionsäquivalente Luftschichtdicke (sd-Wert) der Dampfbremse mit einer Dicke von 50 µm ist in Abhängigkeit von der im Versuch herrschenden mittleren relativen Feuchte in Figur 1 dargestellt. Zwischen dem sd-Wert im Trocken- und im Feuchtbereich liegt mehr als eine Zehnerpotenz, so daß auch unter praktischen Raumluftbedingungen, die sich zwischen 30 % und 50 % im Winter und zwischen etwa 60 % und 70 % im Sommer bewegen, eine deutliche Steuerbarkeit der Diffusionsströme durch die Dampfbremse zu erwarten ist.
Praktisches Anwendungsbeispiel
Rechnerische Untersuchungen haben gezeigt, daß Steildächer mit dampfdichten Unterdächern nach Einbau einer 10 cm bis 20 cm dicken Zwischensparren-Volldämmung aus Mineralfaser trotz raumseitiger Dampfbremse innerhalb weniger Jahre so feucht werden können, daß Schäden unvermeidbar sind. Besonders kritisch ist die Situation bei hohen Raumluftfeuchten, die beispielsweise zwischen 50 % r.F. im Januar und 70 % r.F. im Juli variieren, wenn gleichzeitig die kurzwelligen Strahlungsgewinne durch Nordorientierung relativ gering ausfallen. Im folgenden wird deshalb der Einfluß der feuchteadaptiven Dampfbremse auf den langfristigen Feuchtehaushalt solcher Konstruktionen unter Holzkirchner Klimabedingungen rechnerisch mit Hilfe eines bereits mehrfach experimentell verifizierten Verfahrens abgeschätzt.
Ausgehend von einem ungedämmten, nordorientieren Steildach (28° Neigung) mit Holzschalung, Bitumenpappe und Ziegeleindeckung, das sich mit seiner Umgebung im hygroskopischen Gleichgewicht befindet, ist das Feuchteverhalten nach Einbau einer Zwischensparrendämmung mit einer herkömmlichen und mit der feuchteadaptiven raumseitigen Dampfbremse in Fig. 2 dargestellt. Oben ist der Verlauf der Gesamtfeuchte im Dach und unten der Verlauf der Holzfeuchte der Schalungsbretter über einen Zeitraum von 10 Jahren aufgezeichnet. Während die Feuchte im Dach mit der herkömmlichen Dampfbremse unter jahreszeitlichen Schwankungen rasch ansteigt, wobei bereits im ersten Jahr langfristig bedenkliche Holzfeuchtewerte (> 20 M.-%) auftreten, ist im Dach mit der feuchteadaptiven Dampfbremse keine Feuchteakkumulation feststellbar. Im Sommer fällt dort die Holzfeuchte stets unter 20 M-%, so daß hier keine Feuchteschäden zu befürchten sind.
Die feuchteadaptive Dampfbremse eröffnet somit die Möglichkeit, Steildächer im Altbaubereich ohne großes Schadensrisiko kostengünstig zu dämmen.

Claims (9)

  1. Raumseitig angeordnete Dampfbremse für den Einsatz zur Wärmedämmung von Gebäuden,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zumindest ein Teil der Dampfbremse aus einem Material, das einen von der Umgebungsfeuchte abhängigen Wasserdampf-Diffusionswiderstand aufweist, gebildet ist, mit der Maßgabe, daß das Material bei einer relativen Feuchte der die Dampfbremse umgebenden Atmosphäre im Bereich von 30 % bis 50 % einen Wasserdampf-Diffusionswiderstand sd-Wert von 2 bis 5 m diffusionsäquivalente Luftschichtdicke und bei einer relativen Feuchte im Bereich von 60 % bis 80 % einen Wasserdampf-Diffusionswiderstand sd-Wert, der < 1 m diffusionsäquivalente Luftschichtdicke ist, aufweist.
  2. Raumseitig angeordnete Dampfbremse nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Material eine Folie ist.
  3. Raumseitig angeordnete Dampfbremse nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Folie ausgewählt ist aus Polyamid 6, Polymid 4 oder Polyamid 3.
  4. Raumseitig angeordnete Dampfbremse nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Folie eine Dicke von 10 µm bis 2 mm, bevorzugt von 20 Um bis 100 µm hat.
  5. Raumseitig angeordnete Dampfbremse nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Material eine auf ein Trägermaterial aufgebrachte Polymerbeschichtung ist.
  6. Raumseitig angeordnete Dampfbremse nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer für die Polymerbeschichtung ausgewählt ist aus Polyvinylalkohol, Kunststoffdispersion, Methylcellulose, Leinölalkyd, Knochenleim oder Proteinderivaten.
  7. Raumseitig angeordnete Dampfbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Material auf einem Trägermaterial mit einem geringen Wasserdampf-Diffusionswiderstand als Beschichtung aufgebracht ist.
  8. Raumseitig angeordnete Dampfbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Material zwischen zwei Schichten eines Trägermaterials mit geringem Wasserdampf-Diffusionswiderstand sandwichartig aufgenommen ist.
  9. Raumseitig angeordnete Dampfbremse nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial ausgewählt ist aus einem faserverstärkten Zellulosematerial.
EP96909977A 1995-04-19 1996-04-18 Dampfbremse für den einsatz zur wärmedämmung von gebäuden Expired - Lifetime EP0821755B1 (de)

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