WO2003044294A1 - Dämmsystem für aussenwände eines gebäudes - Google Patents

Dämmsystem für aussenwände eines gebäudes Download PDF

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Martin Krus
Hartwig Künzel
Cornelia Fitz
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    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/76—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only

Definitions

  • the invention relates to an insulation system for external walls of a building according to the preamble of the main claim.
  • the invention is therefore based on the object
  • a latent heat storage material is introduced into the outer layer or into the insulation layer of the insulation system and / or that a latent heat storage material is arranged between the insulation layer and the outer layer, which is designed in such a way that the number and strength of the drop below the dew point is reduced Disadvantage of the low heat storage capacity of the insulation system or the insulation layer is compensated for with the aid of a latent heat store, and the drop below the dew point can be reduced. This reduces the amount of condensation and prevents microbial growth. For example, the location of the outer facade and other influencing factors for falling below the dew point are taken into account.
  • the material selected as latent heat storage material is one which changes its phase in a temperature range of the surface of the facade of 0-15 degrees Celsius.
  • the influence of nocturnal hypothermia on the moisture balance of the facades can be reduced in the relevant temperature range of external facades.
  • the latent heat storage material can also consist of a mixture of different substances or material components which have different phase change temperatures, as a result of which the temperature ranges in which the latent heat effect takes effect are adapted and / or increased. Adjustments to different weather or outside air conditions can thus be made.
  • One or more latent heat storage media are preferably used as the latent heat storage material, paraffin and other fatty acids being suitable. Salts, salt hydrates or eutectic salts are also conceivable.
  • the latent heat storage material is accommodated in a carrier, which can be a film or a microencapsulation made of plastic or metal or the like.
  • the latent heat storage material can be accommodated in a plate.
  • the microencapsulated latent heat storage material are mixed into the mass of an exterior plaster, with which the outer layer can then be produced as an exterior plaster layer on the insulation layer of the insulation system.
  • FIG. 1 characteristic curves of the surface temperature and the surface moisture of a test surface insulated on the rear compared to the outside air over 24 hours at different seasons;
  • Figure 2 shows a section through a thermal insulation system according to a first embodiment
  • Figure 3 shows a section through a thermal insulation system according to a second embodiment.
  • FIG. 1 shows average daily cycles of measured surface temperatures and the surface moisture determined therefrom for a white, rear-insulated test area, which are shown by the dashed lines, in comparison to the outside air conditions, which are drawn in solid lines, for different seasons.
  • the upper curves relate to the relative humidity, while the lower curves show the temperatures. From the curves it can be seen that in the seasons favorable for algae growth (spring to autumn) the surface temperature only drops below the outside temperature in the morning, evening and at night. These surface temperatures are between 0 and 15 degrees Celsius. Is the surface humidity higher than the air humidity, this favors the microbial growth on the surface.
  • FIGS. 2 and 3, 1 denoting the outer wall of a building.
  • a thermal insulation composite system is usually attached to the outer wall, which has a thermal insulation layer 2 made of insulating material, usually in plates.
  • a thin outer plaster layer 3 is generally applied to these plates in accordance with FIG. 3.
  • this outer plaster layer is now mixed with latent heat storage elements 4, which in this embodiment are mixed into the plaster compound as small spheres.
  • the latent heat storage elements 4 consist of a carrier which includes a latent heat storage material.
  • This latent heat storage material can include waxes, fatty acids, salts or other substances, preferably paraffin is used which changes its phase from the liquid state to the solid state in the desired temperature range, which need not be limited to the above.
  • the microencapsulation can be designed as plastic, glass or metal spheres.
  • a separate layer 6 with latent heat storage elements 4 is provided between an insulation layer 2 and an exterior plaster layer 5.
  • This lathe heat storage layer 6 can consist of plates into which microencapsulated heat storage elements 4 are integrated. are. It is also conceivable that the layer 6 consists of a film arrangement, for example with pockets, in which the paraffin is accommodated.
  • the described latent heat storage elements emit heat in the temperature range critical for the microbial growth due to the phase change of the state of aggregation, whereby the resulting moisture is reduced.
  • an organic compound preferably paraffin
  • paraffin is used as the latent heat storage material.
  • different paraffins with different chain lengths that have different phase change temperatures can be mixed.

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Abstract

Es wird ein Dämmsystem fur Aussenwände eines Gebäudes vorgeschlagen, das mindestens eine auf die Wand aufgebrachte Wärmedämmschicht und eine auf der Wärmedämmschicht angeordnete Aussenschicht aufweist. Zur Reduktion von Taupunktunterschreitungen,wird in die Aussenschicht oder in die Dämmschicht ein latentwärmespeicherndes Material eingebracht und/oder zwischen Dämmschicht und Aussenschicht wird ein latentwärmespeicherndes Material angeordnet.

Description

Dämmsystem für Außenwände eines Gebäudes
Die Erfindung betrifft ein Dämmsystem für Außenwände eines Gebäudes nach dem Oberbegriff des Hauptan- spruchs .
In den letzten Jahren hat das mikrobielle Wachstum, z.B. von Algen, Pilzen und Flechten an Außenwänden zugenommen. Dies ist auf die erhöhte Wärmedämmung und das dadurch reduzierte Trocknungspotential feuchter Außenoberflächen zurückzuführen. Es wurde versucht, das mikrobielle Wachstum durch Biozide zu verhindern, diese haben aber nur vorübergehende Wirkung und belasten bei Auswaschung die Umwelt.
Bei Außenwänden sind insbesondere Konstruktionen mit Wärmedämmverbundsystemen betroffen, bei denen auf der außen liegenden Wärmedämmschicht nur eine dünne Putzschicht angeordnet ist. Diese Schicht ist durch die dahinter liegende Dämmung von der restlichen Baukon- struktion thermisch abgekoppelt. Die Putzschicht selbst besitzt nur eine geringe Wärmespeicherkapazität und unterliegt instationär wesentlich größeren Temperaturschwankungen als Putze bei Massivbauweise. Insbesondere können sich daher vor allem in klaren Nächten infolge Wärmeabstrahlung rasch Temperaturen unterhalb der Außenlufttemperatur einstellen, wodurch Oberflächentauwasser entsteht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
Dämmsystem für Außenwände zu schaffen, durch das mittels Verminderung der Taupunktunterschreitungen das mikrobielle Wachstum an den Außenwänden verringert bzw. vermieden wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.
Dadurch, daß in die Außenschicht oder in die Dämm- Schicht des Dämmsystems ein latentwärmespeicherndes Material eingebracht ist und/oder zwischen Dämmschicht und Außenschicht ein latentwärmespeicherndes Material angeordnet ist, das so ausgelegt ist, dass Anzahl und Stärke der Taupunktunterschreitungen redu- ziert werden, wird der Nachteil der geringen Wärme-" Speicherfähigkeit des Dämmsystems bzw. der Dämm- schicht mit Hilfe eines Latentwärmespeichers ausgeglichen, und die Taupunktunterschreitungen können reduziert werden. Somit wird der Tauwasseranfall ver- mindert und das mikrobielle Wachstum vermieden. Dabei können beispielsweise auch der Standort der Außenfassade und andere Einflussgrößen für Taupunktunterschreitungen berücksichtigt werden.
Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesse- rungen möglich. In vorteilhafter Weise wird als latentwärmespeicherndes Material ein solches Material gewählt, das in einem Temperaturbereich der Oberfläche der Fassade von 0-15 Grad Celsius seinen Phasen- Wechsel vollzieht. Dadurch kann in dem relevanten Temperaturbereich von Außenfassaden der Einfluß nächtlicher Unterkühlungen auf den Feuchtehaushalt der Fassaden verringert werden.
Das latentwärmespeichernde Material kann auch aus einer Mischung von unterschiedlichen Stoffen oder Stoffkomponenten bestehen, die unterschiedliche Pha- senwechseltemperaturen aufweisen, wodurch die Temperaturbereiche, in denen der Latentwärmeeffekt wirksam wird, angepaßt und/oder vergrößert wird. Es können somit Anpassungen an über das Jahr unterschiedliche Wetter- oder Außenluftbedingungen vorgenommen werden.
Vorzugsweise wird als latentwärmespeichernde Material eine oder mehrere Latentwärmespeichermedien verwendet, wobei Paraffin und andere Fettsäuren geeignet sind. Auch Salze, Salzhydrate oder eutektische Salze sind denkbar.
Für eine bessere Verarbeitbarkeit z.B. von Latentwärmespeichermedien ist das latentwärmespeichernde Material in einem Träger aufgenommen, der eine Folie oder eine Mikroverkapselung aus Kunststoff oder Metall o- der dergleichen sein kann.
Zur Bildung von latentwärmespeichernde Elemente kann das latentwärmespeichernde Material in einer Platte aufgenommen sein.
In einer anderen vorteilhafte Ausführungsform kann das mikroverkapselte latentwärmespeichernde Material in die Masse eines Außenputzes eingemischt werden, mit dem dann die Außenschicht als Außenputzschicht auf der Dämmschicht des Dämmsystems hergestellt werden kann.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 Kennlinien der Oberflächentemperatur und der Oberflächenfeuchte einer rückseitig gedämmten Prüffläche im Vergleich zu der Außenluft über 24 Stunden bei verschiedenen Jahreszeiten;
Figur 2 einen Schnitt durch ein Wärmedämmsystem nach einem ersten Ausführungsbeispiel und
Figur 3 einen Schnitt durch ein Wärmedämmsystem nach einem zweiten Ausführungsbeispiel.
In Figur 1 sind mittlere Tageszyklen von gemessenen Oberflächentemperaturen und der daraus ermittelten Oberflächenfeuchte einer weißen, rückseitig gedämmten Prüffläche, die durch die gestrichelten Linien dargestellt sind, im Vergleich zu den Außenluftbedingun- gen, die in durchgezogenen Linien gezeichnet sind, für verschiedene Jahreszeiten dargestellt. Dabei betreffen die oberen Kurven die relative Feuchte, während die unteren Kurven die Temperaturen zeigen. Aus den Kurven ist zu erkennen, daß in den für das Algenwachstum günstigen Jahreszeiten (Frühling bis Herbst) die Oberflächentemperatur nur morgens, abends und nachts unter die Außentemperatur sinkt. Dabei liegen diese Oberflächentemperaturen im Bereich zwischen 0 und 15 Grad Celsius. Ist die Oberflächen- feuchte höher als die Luftfeuchte, begünstigt dies das mikrobielle Wachstum an der Oberfläche.
Aus den dargestellten Untersuchungen ist somit zu er- kennen, daß zur Vermeidung von Algenwachstum insbesondere der Temperaturbereich zwischen 0 und 15 Grad Celsius zu betrachten ist.
In den Figuren 2 und 3 sind verschiedene Ausführungs- beispiele des erfindungsgemäßen Dämmsystems dargestellt, wobei mit 1 die Außenwand eines Gebäudes bezeichnet ist. Auf die Außenwand wird üblicherweise ein Wärmedämmverbundsystem angebracht, das eine Warmedammschicht 2 aus Isoliermaterial, üblicherweise in Platten aufweist. Auf diese Platten ist im allgemeinen entsprechend Figur 3 eine dünne Außenputzschicht 3 aufgebracht. Entsprechend der Erfindung ist nun diese Außenputzschicht mit Latentwärmespeicherelementen 4 durchmischt, die in dieser Ausführungsform als kleine Kügelchen in die Putzmasse untergemischt sind. Die Latentwärmespeicherelemente 4 bestehen aus einem Träger, der einen latentwärmespeichernden Stoff einschließt. Dieses latentwärmespeichernde Material kann Wachse, Fettsäuren, Salze oder sonstige Stoffe ein- schließen, vorzugsweise wird Paraffin verwendet, das in dem gewünschten Temperaturbereich, der nicht auf den oben angegebenen begrenzt sein muß, seinen Phasenwechsel vom Flüssigzustand zum Festzustand vornimmt. Die Mikroverkapselung kann als Kunststoff-, Glas- oder Metallkügelchen ausgebildet sein.
In Figur 2 ist zwischen einer Dämmschicht 2 und einer Außenputzschicht 5 eine getrennte Schicht 6 mit La- tentwärmespeicherlementen 4 vorgesehen. Diese Laten- wärmespeicherschicht 6 kann aus Platten bestehen, in die mikroverkapselte Wärmespeicherelemente 4 integ- riert sind. Es ist auch denkbar, daß die Schicht 6 aus einer Folienanordnung z.B. mit Taschen besteht, in denen das Paraffin aufgenommen ist.
Die beschriebenen Latentwärmespeicherelemente geben in dem für das mikrobielle Wachstum kritischen Temperaturbereich aufgrund des Phasenwechsels des Aggregatzustandes freigesetzten Bindungsenergien Wärme ab, wodurch die entstehende Feuchte verringert wird.
Wie oben ausgeführt wird, wird als latentwärmespeicherndes Material eine organische Verbindung, vorzugsweise Paraffin verwendet. Um eine Anpassung an Temperaturbereiche vornehmen zu können, können ver- schiedene Paraffine mit unterschiedlicher Kettenlänge gemischt werden, die unterschiedliche Phasenwechsel- temperaturen aufweisen.

Claims

Patentansprüche
1. Dämmsystem für Außenwände eines Gebäudes mit einer auf der Außenwand aufgebrachten Warmedammschicht und einer auf der Wärmedämmschicht angeordneten Außenschicht, dadurch gekennzeichnet, daß in die Außenschicht (3) oder in die Wärme- dämmschicht (2) ein latentwärmespeicherndes Material eingebracht ist und/oder zwischen Warmedammschicht (2) und Außenschicht (5) ein latentwärmespeicherndes Material angeordnet ist, wobei das latentwärmespeichernde Material derart aus- gelegt ist, dass die Anzahl und Stärke der Taupunktunterschreitungen reduziert werden.
2. Dämmsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als latentwärmespeicherndes Material ein solches gewählt wird, das in einem Bereich der Oberflächentemperatur von 0 bis 15 Grad Celsius seinen Phasenwechsel vollzieht.
3. Dämmsystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das latentwärmespeichernde Material eine Mischung aus unterschied- liehen Stoffen oder Komponenten ist, die unterschiedliche Phasenwechseltemperaturen aufweisen.
4. Dämmsystem nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das latentwärmespeichernde Material mindestens eine organische Verbindung, mindestens ein Salz oder Salzhydrat ist.
5. Dämmsystem nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das latentwärmespeichernde Material mindestens eine Latentwärmeflüssigkeit ist.
6. Dämmsystem nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das latentwärmespeichernde Material Paraffin oder eine Fettsäure ist.
7. Dämmsystem nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das latentwärmespeichernde Material in einem Träger aufgenommen ist.
8. Dämmsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich- net, daß der Träger eine Folie und/oder eine
Mikroverkapselung aus Kunststoff oder Metall ist .
9. Dämmsystem nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das latentwärmespeichernde Material in einer Platte integriert ist.
10. Dämmsystem nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmespeichernde Material als mikroverkapselte latente Wärmespeicherelemente in Außenputze für die Außenschicht ein- gemischt oder in Platten integriert sind.
11. Verwendung eines latent wärmespeichernden Materials für Wärmedämmverbundsysteme für Außenfassaden zur Reduktion von Taupunktunterschreitungen und zur Vermeidung des mikrobiellen Befalls.
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