Dampfbremse zum Einsatz in Gebäuden
Die Erfindung betrifft eine Dampfbremse zum Einsatz in Gebäuden, insbesondere zur Verwendung in Fassaden und/oder bei einer Sanierung von Gebäudedächern.
Dampfbremsen der eingangs genannten Art werden insbesondere beim Neubau von Steildachkonstruktionen auf einer raumzugewandten Seite der Dachkonstruktion, die u.a. aus den Sparren, einer bevorzugt zwischen den Sparren angeordneten Wärmedämmschicht, einer auf den Außenkanten der Sparren angeordneten Unterspannbahn sowie einer darauf angeordneten Dacheindeckung besteht, auf den Innenkanten der Sparren und auf der zwischen den Sparren angeordneten Wärmedämmschicht angeordnet.
Während die unterhalb der Dacheindeckung angeordnete Unterspannbahn, welche auf den Außenkanten der Sparren aufliegt, die Dachlconstrulction gegen äußere Einflüsse, insbesondere vor dem Eindringen schädlicher Feuchtigkeit von außen schützt, soll die Dampf bremse ganzjährig das Eindringen von Feuchtigkeit von Innen in die Dachkonstruktion verhindern, da die Feuchtigkeit zur Bildung von schädlichen Tauwasser unterhalb der in der Regel zur Erzielung einer maximalen Wärmedämmung auf der Wärmedämmschicht aufliegenden Unterspannbahn führen kann.
Zur Vermeidung eines Feuchtetransports über Konvektion ist die Dampfbremsedazu luftdicht ausgebildet. Zudem weist die Dampfbremse einen angepassten Diffusionswiderstand gegenüber Wasserdampf auf, um außen unter der Unterspannbahn die Bildung des schädlichen Tauwassers, welches u.a. zur Beschädigung der Dämmschicht führen kann, zu vermeiden.
Bei Neubaudächern können Dampfbremsen der eingangs genannten Art in einfacher Weise flächig auf den Unterseiten der das Steildach bildenden Sparren angebracht sowie an den Rändern und dem Überlappungsbereich luftdicht angeschlossen werden. Bei den Sanierungen bestehender Gebäudedächer, die üblicherweise durch die Notwendigkeit der Erneuerung der Dacheindeckung ausgelöst werden, wird sinnvoller Weise auch die Wärmedäm-
mung sowie die Unterspannbahn und die Dampfbremse erneuert, da die zu sanierenden Gebäude üblicherweise nicht die nunmehr gültigen aktuellen Baubestimmungen erfüllen. Hierbei ergibt sich jedoch das Problem, dass in der Regel die Innenraumverkleidung der im Steildach vorhandenen Räume erhalten bleiben soll. Somit besteht nur die Möglichkeit, eine Dampfbremse von der Außenseite des Steildachs aus anzuordnen.
Um im Sanierungsfall die Dampfbremse jedoch lückenlos und damit luftdicht verlegen zu können, muss sie nach dem Entfernen der Dacheindeckung und einer ggf. vorhandenen alten Wärmedämmung zwischen den Sparren schlaufenförmig über die Sparren hinweg- geführt werden, da ein luftdichter Anschluss einzelner Streifen der Dampfbremse seitlich am Sparren nicht zuverlässig möglich ist.
Beim schlaufenförmigen Verlegen der Dampfbremse verläuft diese dann, im Querschnitt betrachtet, seitlich am Sparren hinunter bis auf die Rückseite der zu erhaltenen Innen- raumverkleidung, dann auf dieser aufliegend weiter bis zum nächsten Sparren und anschließend wiederum aufwärts über die Oberseite des Sparrens hinweg und schließlich wieder hinunter bis zum nächsten Sparrenfeld.
Dieses Verlegeverfahren weist jedoch den Nachteil auf, dass insbesondere im Winter unter den außen über die Sparren geführten herkömmlichen Dampfbremsen Kondenswasser entsteht, da diese einen hohen Diffusionswiderstand, wie sie im Neubau üblicherweise verwendet werden, aufweisen. Zur Sanierung von Steildächern in der oben beschriebenen
Weise sind diese Dampfbremsen jedoch ungeeignet, da es bei einer nicht ausreichenden
Feuchtigkeitsabführung zu einer Feuchtigkeitsanlagerung im Sparren und einer damit möglicherweise einhergehenden Schimmelbildung kommen kann.
Um diesem vorzubeugen muss die Dampf bremse zumindest in dem Bereich auf der Oberseite der Sparren möglichst diffusionsoffen sein. Eine solche diffusionsoffene Dampfsperre würde jedoch wiederum im Bereich des Sparrenfeldes, d.h. im Bereich zwischen den Sparren, zu einem insgesamt zu geringen Diffusionswiderstand durch die üblicherweise anzutreffende Innenverkleidung aus überputzten Holzwolleleichtbauplatten oder Leistendecken führen, der eine schädliche Tauwasserbildung im Bereich der Wärmedämmung oder unterhalb der Unterspannbahn zulassen würde.
Zur Lösung dieses Problems ist aus dem Stand der Technik gemäß der EP o 821755 bereits eine Dampfbremse bekannt, deren sa-Wert sich infolge einer Wasseraufnahme und - abgäbe verändert. Bei Entstehung von Kondenswasser an der Oberfläche der Dampfbremse verändert sich die Molekülstruktur, so dass der Sa-Wert auf ein Maß von bis zu 0,2 m äquivalente Luftschichtdicke absinkt. Die unter der Dampfbremse angefallene Kondens- wassermenge kann im Laufe der Zeit und bei äußerer Erwärmung durch die nun dampfdurchlässigere Folie entweichen.
Diese feuchteadaptive Dampfbremse weist jedoch den Nachteil auf, dass funlctionsbedingt über einen gewissen Zeitraum die Holzfeuchte über den kritischen Wert von 18 % steigen kann, bei der Schimmelpilzwachstum zu erwarten ist. Überdies ist der zur Herstellung derartiger Dampf bremsen erforderliche Rohstoff Polyamid sowie vergleichbare Rohstoffe die die geforderten Eigenschaften aufweisen besonders teuer. Zur Herstellung einer Dampfbremse mit den in der EP o 821 755 angegebenen Werten, müssen beispielsweise 60 g/m2 des teuren Polyamid 6 verwendet werden.
Darüberhinaus treten während der Feuchteauf- und -abgäbe durch die feuchte adaptive Dampfbremse erhebliche Breiten- und Längenänderungen der Dampfbremse auf, die in Abhängigkeit vom Zustand der Dampf bremse während des Einbaus zu einer Faltenbildung mit möglichen Undichtigkeiten im Bereich von Überlappungen und Anschlüssen oder zu einer Schrumpfung der Dampfbremse führen kann, wodurch diese im Extremfall, insbesondere in Verbindung der Dampf bremse mit einer inkompressiblen Wärmedämmung, zerstört "wird. Die Schrumpfung der Dampf bremse führt bei der Verwendung einer kom- pressiblen Wärmedämmung jedoch in jedem Fall zur Entstehung von Wärmebrücken, die durch die sich bildenden Freiräume entstehen, in denen die Luft zirkulieren kann.
Die feuchteadaptive Dampfbremse lässt sich zudem nicht in Bereichen oberhalb von Räumen mit dauerhaft hoher Luftfeuchtigkeit einsetzen, da dort der sich an der Dampf- bremse einstellende Diffusionswiderstand konstant zu niedrig wäre.
Eine weitere Sanierungslösung wird durch die DE 201 20 812 offenbart. Diese sieht vor, dass einzelne Streifen einer Dampfbremse parallel zu den Sparren verlegt werden, wobei
jeweils diffusionsoffene und diffusionsdichte Dampfbremsen im Wechsel angeordnet werden und zwar derart, dass die diffusionsoffenen Streifen auf dem Sparren liegen und ihn umhüllen und die diffusionsdichten Streifen zwischen den Sparren angeordnet sind und auf der Innenraumverldeidung aufliegen. Zur Herstellung der luftdichten Verbindung werden dabei Klebestreifen eingesetzt. Ein besonderer Nachteil dieser Lösung besteht in der schwierigen Verlegung und dem insgesamt erhöhten Verlegeaufwand gegenüber einer einteiligen Dampf bremse. Darüberhinaus müssen die diffusionsdichten Streifen jeweils an die vorhandenen Sparrenabstände angepasst werden, die insbesondere bei Altbauten stark voneinander abweichen können.
Überdies ist aus der DE 196 51 843 eine einteilige Dampfbremse bekannt, die ebenfalls parallel zu den Sparren verlegt wird und dabei zusammenhängende Bereiche mit jeweils abweichendem Diffusionswiderstand aufweist. Eine derartige Dampf bremse weist jedoch den Nachteil auf, dass sie nicht an unterschiedliche Sparrenabstände anpassbar ist. Eine Ersetzbarkeit ist dabei in der Regel nur im Neubau gegeben, wo konstante Sparrenabstände vorzufinden sind.
Auf dem Markt sind ferner Dampf bremsen für die Sanierung von Altbaudächern erhältlich, die einen konstanten Sd-Wert von mindestens 2 m aufweisen. Diese stellen einen Kompro- miss zwischen der geforderten Wasserdampfundurchlässigkeit im Sparrenfeld und der Wasserdampfdurchlässigkeit im Bereich der Sparren dar und lassen sich problemlos verlegen. Ein sa-Wert von mindestens 2 m wird dabei im allgemeinen Stand der Technik als absolute Untergrenze angegeben, um eine Tauwasserbildung an der Unterseite der Unterspannbahn zu vermeiden.
Der Nachteil dieser Lösung besteht jedoch darin, dass der Grenzwert von 18% Holzfeuchte in der Regel überschritten wird, so dass es zu einer Schimmelbildung kommen kann. Insbesondere bei einer geringen Höhe der Sparren, wie dies häufig im Altbau vorzufinden ist, besteht ein besonders hohes Risiko, dass die 18% Holzfeuchte länger andauernd überschritten werden. Dies resultiert daraus, dass das Holz an sich bereits einen Widerstand gegenüber dem Dampfdruck bietet. Bei einer nur geringen Sparrenhöhe ist dieser Widerstand erheblich geringer und somit kommt es zu einer erheblichen Holzfeuchte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dampfbremse bereitzustellen, die sich insbesondere zur Sanierung von nur von außen zugänglichen Gebäudedächern verwenden lässt und leicht zu verlegen ist sowie einer schädlichen Tauwasserbildung im Bereich oberhalb der Dampf bremse sowie einer schädlichen Holzfeuchte der Sparren vorbeugt.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch eine Dampfbremse mit den Merkmalen des Anspruchs l. Vorteilhafte Weiterbildungen der Dampf bremse sind in den Unteransprüchen 2-13 wiedergegeben.
Kennzeichnend für die erfindungsgemäße Dampf bremse ist ein in der Fläche konstanter Wasserdampfdiffusionswiderstand (sd-Wert) von 0,4-1,9 m diffusionsäquivalente Luftschichtdicke. Alle im Rahmen der Anmeldung angegebenen s<j-Werte beziehen sich dabei auf die zu deren Bestimmung gültige DIN 52615 (Randbedingungen: 230C, 0/85% rel. Feuchte).
Es hat sich gezeigt, dass überraschenderweise bei sa-Werten in diesen Bereichen sowohl bei erhöhter Anfangsfeuchte von Bauholz oder Raumluft bei konstant hoher Luftfeuchte von 60% sich zu keinem Zeitpunkt eine Holzfeuchte einstellt, die zu einer Schädigung des Sparren führt. Insbesondere wird der für die Schimmelbildung kritische Wert von 18% Holzfeuchte in der Regel nicht mehr überschritten. Somit lässt sich kostengünstig eine Dampfbremse bereitstellen, mit der wirksam eine Schädigung der Dachkonstruktion, d.h. sowohl der Sparren als auch der Wärmedämmschicht vermieden wird.
Die erfindungsgemäße Dampfbremse erlaubt somit eine einfache Sanierung von Steildä- ehern, wobei die Dampf bremse in einfacher Weise schlaufenartig über die Sparren und das Sparrenfeld geführt wird. Die erfindungsgemäße Dampfbremse ist jedoch nicht auf den Einsatz für den Fall der Dachsanierung beschränkt, sondern lässt sich gleichermaßen auch für die Sanierung von Fachwerkwänden oder auch für den Neubau von Steildächern oder auch bei Holzständerwerken in der Außenwand verwenden, wobei hierbei der Vorteil darin liegt, dass eine beschleunigte Austrocknung von eingedrungener Feuchte oder Neubaufeuchte im Fachwerk sowie von Neubaufeuchte im Steildach begünstigt wird.
Die erfindungsgemäße Dampf bremse lässt sich besonders kostengünstig herstellen und
trägt damit beim Einsatz als Sanierungsdampfbremse zur Reduzierung der insgesamt auftretenden Sanierungskosten bei. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Dampfbremse einen konstanten sa-Wert aus dem Intervall von 0,6-1,7 m > vorteilhafterweise aus dem Intervall 0,8-1,6 m, insbesondere aus dem Intervall 1-1,5 ni auf. Diese Bereiche gewährleisten im Falle der Verwendung als Sanierungsdampfbremse in besonders zuverlässiger Weise eine ausreichende Wasserdampfdurchlässigkeit im Bereich der Sparren, so dass gewährleistet ist, dass die Holzfeuchte niemals über den kritischen Wert von 18% steigt. Gleichzeitig ist der Diffusionswiderstand der Dampfsperre im Bereich des Sparrenfeldes derart hoch, dass es nicht zu einer Tauwasserbildung innerhalb der Dachkonstruktion, insbesondere an der Unterseite einer am Steildach anzuordnenden Unterspannbahn kommt.
Die Dampfbremse kann grundsätzlich aus jedem beliebigen, hierfür geeigneten Material hergestellt werden und dabei ein- oder mehrlagig ausgebildet sein. Neben einer grundsätz- lieh vorhandenen Funktionsschicht, die bereits alleine die Dampf bremse bilden kann, kann die Dampfbremse dabei ggf. auch durch eine mit der Funktionsschicht kombinierte Verstärkungsschicht gebildet werden, welche die mechanischen Eigenschaften der Dampfbremse verbessert. Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Verstärkung in die Funktionsschicht einzubetten, wobei sowohl die Verstärkungsschicht als auch die einge- betteten Verstärkungen zur Einstellung des sa-Wertes der Dampf bremse verwendet werden können.
Der Sd-Wert der Dampf bremse hängt in erster Linie von dem zur Herstellung verwendeten Material ab. Der Sd-Wert kann aber darüber hinaus, bspw. durch die Verwendung von Zusätzen, wie geeignete Füllstoffe oder Fasern, bestimmte Herstellungsverfahren, wie ein teilweises Verstrecken oder auch durch die Einstellung einer geeigneten Porosität, in einfacher Weise angepasst werden. Als Materialien sind beispielsweise spezielle Papierstoffe, modifizierte Papiere oder dergleichen verwendbar. Die erforderliche Porosität können jedoch auch rein faserige Gebilde aufweisen, die ggf. nachkalandriert werden können.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Dampfbremse jedoch eine Kunststofffolie auf, die sich mit bekannten Verfahren besonders einfach und kostengünstig
herstellen lässt. Die derart weitergebildete Dampf bremse lässt sich bspw. extrudieren oder durch eine Extrusionsbeschichtung herstellen. Darüber hinaus lässt sich die Dampf bremse durch ein Verldeben von Einzellagen, Aufstreichen, bspw. von Pasten, Walzenbeschichtung, Sprühen oder Kalandrieren herstellen.
Als Kunststoffe können dabei solche Materialien verwendet werden, die die Herstellung der Dampfbremse mit den erfindungsgemäßen Merkmalen ermöglichen. Zur Herstellung eignen sich beispielsweise Polyethylen Copolymere, Polycarbonat oder Polyvinylchlorid. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Kunststofffolie im Extrusionsver- fahren aus modifizierten Polyethylen, besonders vorteilhafterweise aus Ethylen Vinylacetat Copolymer hergestellt. Diese Materialien ermöglichen eine besonders kostengünstige Herstellung der Dampf bremse die zugleich besonders widerstandsfähig gegenüber äußeren Einflüssen ist.
Im Anwendungsfall lässt sich die erfindungsgemäße Dampfbremse, die als Folie, Plane, Gewebe, Vlies oder dgl. geliefert werden kann, besonders einfach verlegen. Dies wird durch eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, wonach die Dampfbremse flexibel, faltbar und/oder aufrollbar ist, in ergänzender Weise verbessert. Eine ergänzende Erleichterung der Verlegung der Dampfbremse ergibt sich nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbil- düng der Erfindung, wonach die Dampfbremse abschnittsweise selbsüdebend ist, insbesondere einen Selbstkleberand aufweist. Hierdurch wird die Anbindung an die Sparren oder eine bestehende Innenverkleidung im Falle des Einsatzes der Dampfbremse als Sanierungsdampfbremse besonders erleichtert. Zudem kann der Anschluss aneinander angrenzender Dampfbremsen im Überlappungsbereich wesentlich vereinfacht werden.
Zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit der Dampfbremse kann diese vorteilhafterweise eine Verstärkung aufweisen, die insbesondere aus einem Gitter, einem Gewebe, einem Gelege, einem Gewirke und/oder einer Vliesstruktur gebildet ist. Darüber hinaus kann die Verstärkung auch durch in die Dampf bremse eingebettet Fasern oder Filamente gebildet werden. Die Verstärkung verbessert dabei in ergänzenderweise die Reiß- und Weiterreißfestigkeit der Dampfbremse und beugt zudem Beschädigungen infolge von Durchstoßungen vor. Die Verstärkung ist dabei in die Dampfbremse eingebettet.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Dampfbremse jedoch auch auf eine Trägerschicht aufgebracht sein, welche vorzugsweise aus einem Gewebe, einem Nadelvlies oder einem thermoverfestigtem Vlies gebildet ist. Neben der mechanischen Verstärkung der Dampfbremse durch die Trägerschicht kann diese zudem funktionelle Eigenschaften erfüllen und so den Einsatzbereich der Dampfbremse in ergänzenderweise steigern. Die Dampfbremse wird gemäß dieser Weiterbildung der Erfindung vorteilhafterweise durch das Aufextrudieren der Kunststofffolie auf die gewählte Trägerschicht durchgeführt.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Dampf bremse Additive, u.a. zur Festlegung der Farbe, des Brandverhaltens und/oder der Alterungsbeständigkeit auf. Hierzu können bspw. geeignete Stabilisatoren (z.B. UV- oder Thermostabilisatoren), Farbmittel und Farbpigmente, Flammhemmer und weitere Füllstoffe oder -fasern verwendet werden. Die Zuführung von Additiven gemäß dieser Weiterbildung der Erfindung ermöglicht es, eine optimale Anpassung der Dampf bremse an den vorgesehenen Einsatzzweck vorzunehmen.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Dachstuhl mit einer über zwei Sparren und angrenzende Sparrenfelder verlaufenden Dampfbremse und Fig. 2 einen Querschnitt durch den Dachstuhl von Fig. 1 mit eingebrachter Dämmung und einer darauf angeordneten Unterspannbahn.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt eines Querschnitts durch einen Dachstuhl 1 mit zwei nebeneinander liegenden Sparren 2 und einem zwischen den Sparren 2 liegenden Sparrenfeld. Auf den Sparren 2 ist von einer Innenseite des Dachstuhls eine Innenverkleidung 4 mit einer darauf angebrachten Dekorschicht 5 angeordnet, wobei die Innenverkleidung 4 direkt an die Sparren 2 angrenzt. Über die Sparren 2 sowie auf der den Sparren 2 zugewandten Außenseiten der Innenverkleidung 4 ist zu Sanierungszwecken eine Dampfbremse 3 schlaufenförmig über die Außenseite und Seitenflächen der Sparren 2 sowie im Bereich des Sparrenfeldes flächig auf der Außenseite der Innenverkleidung 4 angeordnet.
Die Dampf bremse 3 besteht aus einer extrudierten Folie mit einem Flächengewicht von 52 g/m2 und folgender Rezeptur: 89% Ethylen-Vinylacetat-Copolymer mit 28% Vinylace- tatanteil, 4% Rußfarbbatch auf Basis von LDPE mit 50% Rußanteil und 7% Flammhem- merbatch auf Basis von LDPE mit 70% aktiver Substanz (Mischung aus Chlorparaffinen und Antimontrioxid).
Die Anbringung der Dampfbremse 3 erfolgt im Falle der Sanierung eines Dachs eines Altbaus nach Entfernen einer hier nicht dargestellten Dacheindeckung und einer mögli- cherweise vorhandenen Dämmung. Die Anordnung der Dampfbremse 3 erfolgt dabei ohne Zerstörung der vorhandenen Innenraumverkleidung 4.
Im weiteren Verlauf der Sanierungsarbeiten werden, wie aus Fig. 2 ersichtlich, in die Sparrenfelder eine Dämmung 7 sowie auf die Außenseite der Sparren eine Unterspannbahn 6 aufgebracht, auf die anschließend eine hier nicht dargestellte Dacheindeckung aufgebracht werden kann.
Die hier dargestellte Dampfbremse 3 weist einen sa-Wert von 1,25 m auf, die gewährleistet, dass zu keinem Zeitpunkt die Holzfeuchte infolge von Wasserdampfdiffusionen im Bereich der Sparren 2 über 18% steigt, wobei es gleichzeitig nicht zu einer Tauwasserbildung im Bereich der Wärmedämmung 7 kommt, die zu einer erheblichen Herabsetzung der Dämmleistung der Wärmedämmung 7 führen könnte.
Die Dampf bremse kann durch eine Beschichtung mit einem Flächengewicht von 21 g/m2, nämlich durch partielles Verkleben einer zuvor extrudierten Folie mit einem Trägervlies, hergestellt werden.
Vier weitere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Dampfbremse sind in der nachfolgend dargestellten Tabelle 1 mit den Angaben zur Wasserdampfdurchlässigkeit, zum Flächengewicht und zum Sd-Wert (gemäß DIN 52615, 23
0C, 0/85% rel. Feuchte) dargestellt. Diese Dampfbremsen können durch Extrusionsbeschichtung mit einem thermisch punktverfestigten Polypropylenspinnvlies (Flächengewicht 40g/m
2) hergestellt werden.
Tabelle 1