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3.4 Bodenkonstruktion

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3.4.1 Definition

Bodenkonstruktionen begrenzen den Wärmefluss von oben nach unten. Sie grenzen beheizte Räume gegen darunter sich befindende nicht beheizte Räume, gegen Aussenklima und gegen das Erdreich ab.

Bodenkonstruktionen über Erdreich werden durch aufsteigende Feuchtigkeit aus dem Erdreich, in speziellen Fällen auch durch drückendes Wasser (Grundwasser) belastet.

3.4.2 Anforderungen

Vom beheizten Raum her betrachtet ergeben sich folgende Anforderungen:

  • Wärmeschutz zur Reduktion der Transmissionswärmeverluste.
  • Dampfdiffusions- und feuchteschutztechnische Funktionstüchtigkeit sowie Gewährleistung der Luftdichtheit.
  • Nutzungstechnische Anforderungen:
    • mechanische Beanspruchung (Bodenbelag),
    • Hygiene (z.B. Reinigung),
    • Trockenraum oder Nassraum und
    • Trittschallschutz (meist indirekte Übertragung).
  • Heizungstechnische Anforderungen:
    • mit oder ohne Bodenheizung.
  • Behaglichkeit:
    • Wärmeableitung (Bodenbeläge) und
    • Oberflächentemperatur.

Überlagernd ergeben sich weitere Anforderungen aus der Situierung der Bodenkonstruktion.

Bodenkonstruktion über Aussenluft und nicht beheizten Räumen

  • Tragkonstruktion.
  • Deckenuntersicht der Nutzung entsprechend bzw. je nach Wärmedämmkonzept (Wärmedämmung über oder unter der Deckenkonstruktion).

Bodenkonstruktion über Erdreich

  • Gebäudefundation/Bodenplatte.
  • Wasserdichtheit.
  • Isolation gegen kapillar aufsteigende Feuchtigkeit.

Bodenkonstruktion im Grundwasser

  • Gebäudefundation/Bodenplatte.
  • Abdichtung gegen drückendes Wasser und gegen kapillar aufsteigende Feuchtigkeit.

Hinweise zu verschiedenen Bodenbelägen

Bodenbeläge werden aus der Sicht der Nutzung gewählt, haben jedoch auch massgebenden Einfluss auf die Behaglichkeit (Wärmeableitung von Bodenbelägen) und das Trittschalldämmvermögen (Trittschallverbesserungsmass ∆Lw).

Normen des SIA (248 «Plattenarbeiten – Beläge und Bekleidungen mit Keramik, Glas und Asphalt», 252 «Bodenbeläge aus Zement, Magnesia, Kunstharz und Bitumen», 253 «Bodenbeläge aus Linoleum, Kunststoff, Gummi, Kork, Textilien und Holz») gehen detailliert auf die Planung und Ausführung der Bodenbeläge ein.

Bei Böden über Erdreich bedingen «dampfdichte» und feuchteempfindliche Beläge den Einbau einer Abdichtung gegen aufsteigende Feuchtigkeit. Über Hohlräumen oder über Räumen mit hoher Luftfeuchtigkeit oder hoher Raumlufttemperatur muss die Notwendigkeit einer Dampfbremse aufgrund des Diffusions- und Feuchtigkeitsverhaltens überprüft werden. Dabei sind die Verhältnisse vor und nach der Austrocknungszeit zu berücksichtigen.

3.4.3 Wärmeschutz

Gestützt auf Norm SIA 180:2014 ist über Aussenluft ein maximal zulässiger Wärmedurchgangskoeffizient von Umax = 0,3 W/m2·K erforderlich, um den Anforderungen an die Behaglichkeit zu genügen. Bei Böden über unbeheizten Räumen und über Erdreich (mehr als 2 m im Erdreich) ist ein maximaler U-Wert von Umax = 0,6 W/m2·K zulässig. Aus energetischer Sicht (Norm SIA 380/1, MuKEn) sind aber bedeutend bessere U-Werte im Bereich von U bzw. U · b ≤ 0,17 W/m2·K zu erreichen.

Faktor b

Um den Faktor b werden die Wärmeverluste gegen unbeheizte Räume reduziert:

  • b = 0,7 bei Kellerraum ganz im Erdreich.
  • b = 0,8 bei Kellerraum teilweise oder ganz über dem Erdreich.
  • Bei Bauteilen gegen das Erdreich (Boden und Wände) reduziert sich der Wärmeverlust ebenfalls um den variablen Faktor b (vgl. Bild 3.4.1), abhängig von:
    • Grösse der Bodenfläche,
    • Umfang der Bodenfläche,
    • Tiefe z (UK Bodenplatte bis OK Terrain) und
    • Wärmedurchlasswiderstand der Bodenkonstruktion.

 

Die U-Werte UFG0 werden um den Faktor bGF reduziert. Der Einfluss des Erdreichs hängt von der Wärmeleitfähigkeit des Erdreichs
Bild 3.4.1: Die U-Werte UFG0 werden um den Faktor bGF reduziert. Der Einfluss des Erdreichs hängt von der Wärmeleitfähigkeit des Erdreichs (üblicherweise wird lG = 2,0 W/m·K berücksichtigt), der Grösse der Bodenfläche, dem Umfang des Bodens und der Tiefe z ab.

3.4.4 Estriche

Bei Böden und Geschossdecken (vgl. Kapitel 3.8) stellen sich im Planungsprozess immer wieder Fragen betreffend die erforderliche Dicke der Estriche. Relevant für die Dimensionierung sind die Festlegungen in Norm SIA 251:2008 «Schwimmende Estriche im Innenbereich».

Grundsätzliches

Estriche sind den Anforderungen gemäss Nutzungsvereinbarung zu wählen (vgl. Bild 3.4.2) und auf die konstruktiven Eigenschaften des Bauteils abzustimmen. Die Nenndicke wird in Abhängigkeit der Einzellasten, der Zusammendrückbarkeit der Trittschalldämmschicht und der Festigkeitsklassen der Estriche festgelegt (vgl. Bilder 3.4.3 bis 3.4.5). Sind von den Anforderungen abweichende Beanspruchungen vorgesehen, müssen die Flächenlast qk und die Punktlast Qk aufgrund der tatsächlichen Beanspruchung und Nutzung festgelegt werden (z.B. bei befahrbaren Flächen). Die Berechnung der Estrichdicke und der Biegezugfestigkeit muss mit den effektiven Lasten nach den Regeln des Betonbaus und statischen Grundsätzen erfolgen.

Bild 3.4.2: Beanspruchungsgruppen für Estriche (Quelle: Norm SIA 251:2008).

Bild 3.4.3: Nenndicken der Estriche, abhängig von der Beanspruchung und der Festigkeitsklasse (Quelle: Norm SIA 251:2008).

Wärmedämm- und Trittschalldämmschichten

Ein- oder mehrlagige Trittschalldämmschichten mit einer Gesamtzusammendrückbarkeit dL – dB ≥ 5 mm (dL = Lieferdicke, dB = Dicke unter Belastung) sind nicht zulässig. Bei Estrichen unter starren Belägen und bei Gussasphaltestrichen darf die Differenz zwischen dL und dB max. 3 mm betragen. Die maximale Dicke der Trittschall-Dämmstoffschichten darf unter Estrichen 40 mm nicht übersteigen. Bei Wärmedämmstoffen aus Schaumkunststoffen muss die Druckspannung bei 10 % Stauchung mind. 100 kPa betragen und bei Mineralfaserdämmstoffen mind. 30 kPa. Schaumkunststoffplatten verfügen in etwa über folgende Kennwerte:

  • EPS 30 Bodenplatte ≥ 170 kPa
  • Polyurethanhartschaumplatten ≥ 120 kPa
  • XPS-Platten ≥ 300 kPa
  • Bei Glas- und Steinwolleplatten werden z.B. folgende Kennwerte erreicht:
  • Glaswolleplatte mit hoher Druckfestigkeit 30 kPa
  • Steinwolleplatte mit hoher Druckfestigkeit ≥ 120 kPaDie Differenz zwischen der Lieferdicke dL und der Dicke unter Belastung dB darf bei Trittschalldämmstoffen folgende Werte nicht übersteigen:
Bild 3.4.4: Zulässige Abweichungen der Estrichdicken
(Quelle: Norm SIA 251:2008).

  • Trittschalldämmschichten mit einer Lieferdicke
    dL ≤ 30 mm: 3 mm
  • Trittschalldämmschichten mit einer Lieferdicke
    dL > 30 mm: 10 % der Dicke dL; die Abweichung darf max. 5 mm betragen.
  • Eine Abweichung von + 10 % für dL – dB ist zulässig.

Trittschalldämmungen müssen eine dynamische Steifigkeit s’ ≤ 30 MN/m3 aufweisen (Trittschalldämmschichten aus Mineralwolle weisen in etwa dynamische Steifigkeiten s’ von 6 bis 16 MN/m3 auf und solche aus gewalkten Polystyrolhartschaumplatten s’ von ≤ 30 MN/m3). Feuchtigkeits- oder alkaliempfindliche Dämmstoffe sind vor Feuchtigkeit aus dem Untergrund zu schützen (z.B. PE-Folie 0,2 mm zwischen Betondecke und mineralischer Trittschalldämmung). Über direkt auf dem Erdreich liegenden Unterkonstruktionen muss eine Feuchtigkeitssperre verlegt werden. Bei Gussasphaltestrichen müssen die Dämmschichten bis zu einer Temperatur von 240 °C beständig sein.

Feldunterteilungen

Für zementgebundene Estriche sind die Feldgrössen und die Unterteilung durch Fugen unter Berücksichtigung der Unterkonstruktion, der Raumform, einspringender Ecken, der Belastung, der Heizleitungen, der Eigenschaften des Fertigbelags und der Mörtelmischung zu bestimmen. Es ist ein Fugenplan zu erstellen. Es gelten folgende Richtwerte.

Anforderungssystematik bei Estrichen.
Bild 3.4.5: Anforderungssystematik bei Estrichen.

  • Seitenlänge:
    • max. 8,0 m ohne Fussbodenheizung,
    • max. 6,0 m mit Fussbodenheizung.
  • Seitenverhältnis:
    • max. 2 : 1 ohne Fussbodenheizung,
    • max. 1,5 : 1 mit Fussbodenheizung.

Bei elastischen Belägen sind Schwindfugen im Estrich zulässig. Schwindfugen werden vor dem Verlegen der Beläge (z.B. Parkett) kraftschlüssig geschlossen.

Für calciumsulfatgebundene Estriche, Kunstharzestriche und Gussasphaltestriche ist die Feldgrösse in rechteckigen Räumen ohne Fussbodenheizung nicht begrenzt. Für Estriche mit Fussbodenheizung und/oder starrem Bodenbelag gelten folgende Richtwerte:

  • Seitenlänge max. 8,0 m,
  • Seitenverhältnis max. 1,5 : 1.

Bei Türöffnungen oder ähnlichen Verengungen in der Bodenfläche sind in allen Estricharten Fugen anzulegen. Bewegungsfugen der Unterkonstruktion sind im Estrich zu übernehmen.

Bei Estrichen auf Dämmschichten oder Trennschichten ist bei Anschlussfugen an aufgehende Bauteile ein Randstreifen mit einer Mindestdicke von 8 mm anzuordnen.

Bewehrung

Bewehrungen sind bei Estrichen nicht erforderlich. Bei zementgebundenen Estrichen mit starren Bodenbelägen kann eine Stahlnetz-Bewehrung zur Vermeidung von Höhenversätzen im Rissbereich und zur Reduktion der Rissbreite eingesetzt werden.

Um eine senkrechte Verschiebung bei Bewegungsfugen zu vermeiden, können einseitig verschiebbare Dübel rechtwinklig zur Fuge eingebaut werden.

Fussbodenheizung

Die Estriche müssen gleichmässig beheizt sein. Nicht beheizte Zonen oder Bereiche mit Temperaturunterschieden von über 5 °C sind durch Bewegungsfugen von der übrigen Fläche abzutrennen. Leitungen zu Heizelementen (z.B. Radiatoren) dürfen nicht im Estrich eingelegt werden. Heizrohre bei Gussasphaltestrichen müssen bis zu einer Temperatur von 240 °C beständig sein.

3.4.5 Bodenkonstruktionen über Aussenluft und nicht beheizten Räumen

Bei Bodenkonstruktionen über Aussenluft und nicht beheizten Räumen kann die Wärmedämmschicht sowohl über, zwischen (Balkendecken) als auch unter der Tragkonstruktion angebracht werden. Es sind auch Kombinationen möglich. Bei Bodenheizungen ist in der Regel ein Teil der Wärmedämmschicht über der Tragkonstruktion anzuordnen. Wenn bei thermoaktiver Bauteilaktivierung die Betonplatte aktiviert wird, ist die Wärmedämmschicht nur unter der Betonplatte anzuordnen. Im Folgenden beschränken wir uns auf Bodenkonstruktionen in Massivbauweise.

Bodenkonstruktion über Aussenluft und nicht beheizten Räumen, ohne schwimmende Bodenüberkonstruktion.
Bild 3.4.6: Bodenkonstruktion über Aussenluft und nicht beheizten Räumen, ohne schwimmende Bodenüberkonstruktion.

Bodenkonstruktion über Aussenluft und nicht beheizten Räumen, mit schwimmender Bodenüberkonstruktion.
Bild 3.4.7: Bodenkonstruktion über Aussenluft und nicht beheizten Räumen, mit schwimmender Bodenüberkonstruktion.

Bei Bodenkonstruktionen mit schwimmenden Unterlagsböden können Flächenheizungen eingebaut werden und die Bodenkonstruktion wird durch Wärmedämmschichten über und/oder unter der Tragkonstruktion dem Wärmedämmkonzept sowie den U-Wert-Anforderungen angepasst. Durch das Einbauen von Trittschalldämmschichten und die Verwendung trittschalldämmender Bodenbeläge können die geforderten Trittschalldämmwerte erfüllt werden.

Bodenkonstruktionen ohne schwimmende Unterlagsböden sind durch Wärmedämmschichten unter der Tragkonstruktion den Wärmeschutzanforderungen und, falls erforderlich, durch trittschalldämmende Bodenbeläge den Anforderungen an den Trittschall anzupassen.

3.4.6 Bodenkonstruktionen bei nicht drückendem (Erdreich) und drückendem Wasser (Grundwasser)

Bei Böden und und Wänden gegen Erdreich/Grundwasser (vgl. Kapitel 3.5.3) stellen sich im Planungsprozess übergeordnet Fragen zum Abdichtungskonzept. Relevant für diese Abdichtung ist die Norm SIA 272:2009 «Abdichtungen und Entwässerungen von Bauten unter Terrain und im Untertagbau».

Grundsätzliches

Wasser und Feuchtigkeit können Bauwerke schädigen und im Baugrund ist immer Wasser vorhanden. Es sind deshalb Abdichtungsmassnahmen zum Schutz des Bauwerks, seiner Einrichtungen und deren Nutzung vorzusehen.

Nutzungsvereinbarung

Die Nutzungsvereinbarung enthält Anforderungen an die Trockenheit des Bauwerks oder einzelner Bauteile, welche mittels Dichtigkeitsklassen gemäss Bild 3.4.8 beschrieben werden. Dazu gehört die geplante Nutzungsdauer der Abdichtung, welche sich nach der Nutzungsdauer des Bauwerks oder des Bauteils zu richten hat. Die festgelegten Dichtigkeitsklassen sind in der Nutzungsvereinbarung oder auf einem Plan darzustellen und alle am Bauwerk Beteiligten müssen die Nutzungsvereinbarung kennen.

Abdichtungskonzept

Das Abdichtungskonzept richtet sich nach der Bauwerksnutzung, den hydrogeologischen, ökologischen und klimatischen Bedingungen. Zu unterscheiden sind das Ableitkonzept und das Verdrängungskonzept.

Ableitkonzept

Bei der Abdichtung nach dem Ableitkonzept werden das Grund- oder Bergwasser und das Oberflächenwasser mittels Drainage- und Entwässerungselementen zwischen dem Baugrund und dem Bauwerk gefasst, an den tiefstliegenden Ort geführt und abgeleitet (vgl. Bild 3.4.9). Die Abdichtungssysteme können gegen nicht drückendes Wasser ausgelegt werden.

Verdrängungskonzept

Bei der Abdichtung nach dem Verdrängungskonzept wird das Grund- oder Bergwasser nicht abgeleitet (vgl. Bild 3.4.9). Es sind Abdichtungssysteme gegen drückendes Wasser erforderlich.

Bild 3.4.8: Dichtigkeitsklassen (Quelle: Norm SIA 272) mit baupraktischen Beispielen.

Kombination von Ableit- und Verdrängungskonzept

Die Kombination beider Konzepte an ein und demselben Bauwerk oder Bauteil ist möglich. Es sind Massnahmen vorzusehen, die sicherstellen, dass das Ableitkonzept bzw. das Verdrängungskonzept im betreffenden Bauabschnitt eingehalten wird und dass negative Auswirkungen auf das ganze Bauwerk oder ein Bauteil dauerhaft ausgeschlossen bleiben.

Beispiele für das Ableit- und das Verdrängungskonzept.
Bild 3.4.9: Beispiele für das Ableit- und das Verdrängungskonzept.

Abdichtungssysteme

Die Systemwahl richtet sich nach der Nutzungsvereinbarung (Dichtigkeitsklasse, vgl. Bild 3.4.8), den Baugrundeigenschaften (Verformungsverhalten, hydrogeologischen und geologischen Verhältnissen), dem Hinterfüllmaterial, den Wärmeeinwirkungen, den im Wasser vorhandenen flüssigen und nicht flüssigen Stoffen, den ökologischen und den objektspezifisch übrigen Einflüssen (z.B. Zugänglichkeit der in jedem Fall erforderlichen Bodenplatte/Aussenwände aus Stahlbeton).

Bei der Systemwahl gilt es, die Risiken objektbezogen abzuschätzen, wobei Folgendes zu unterscheiden ist:

  • Abdichtungen, welche nach der Bauvollendung unzugänglich sind und kaum erneuert werden können, z.B. in Bauten unter Terrain.
  • Abdichtungen, welche zugänglich bleiben und erneuert werden können, z.B. von innen her sichtbare Schichten wie die weisse Wanne.

Darüber hinaus ist eine Rückfallebene (Sicherheitsmassnahme) zu prüfen, zu planen und in der Projektierung zu berücksichtigen. Sie wird dann aktiviert, wenn das primär vorgesehene und ausgeführte Abdichtungssystem versagt. Eine Rückfallebene ist z.B. die wasserdichte Betonkonstruktion unter einer Abdichtung.

Unter anderen sind folgende Systemrisiken relevant:

  • Schnittstellen bei Systemwechsel in ein und demselben Bauwerk oder Bauteil.
  • Ungeeignete oder miteinander unverträgliche Baustoffe.
  • Fugen und Fugenbreitenänderungen.
  • Risse und Rissbreitenänderungen im Bau- und im Nutzungszustand.
  • Beschädigungen der Abdichtung beim Einbau und beim Hinterfüllen von Bauwerken.
  • Sinter in Entwässungsanlagen.

Wasserdichte Betonkonstruktionen (WDB)

Das Abdichtungssystem besteht aus einem wasserdichten Betonbauwerk und Massnahmen wie z.B. Abdichtungen von Fugen und Durchdringungen, Injektionen in Rissen, Arbeitsfugen und Sollrisse. Das System kann bei drückendem und bei nicht drückendem Wasser, auf horizontalen, vertikalen und Überkopfflächen eingesetzt werden.

Mit entsprechendem Aufwand und Inkaufnahme von eher hohen Systemrisiken kann die Dichtigkeitsklasse 1 erreicht werden. Dies macht in der Regel aber nur dann Sinn, wenn die Betonkonstruktion als wasserdichte Schicht zugänglich bleibt, nachgedichtet werden kann und keine hohen Anforderungen an die Ästhetik gestellt werden (Injektionen, lokale Beschichtungen!).

Wasserdichte Mörtel (WDM)

Das Abdichtungssystem besteht aus der Dichtungsschicht wasserdichter Mörtel und Massnahmen wie z.B. Fugendichtungen, Anschlüsse an Durchdringungen und Injektionen. Das System wird im Verbund zum Untergrund eingesetzt und kann bei drückendem und nicht drückendem Wasser, auf horizontalen, vertikalen und Überkopfflächen eingesetzt werden.

Wasserdichte Mörtel werden vorwiegend bei Schwimmbädern unter Plattenbelägen eingesetzt, wobei die Dichtigkeitsklasse 1 erreicht werden kann.

Polymerbitumen-Dichtungsbahnen (PBD)

Das Abdichtungssystem besteht aus der Dichtungsschicht Polymerbitumen-Dichtungsbahnen und Massnahmen wie z.B. Randanschlüssen, Fugendichtungen, Anschlüssen an Durchdringungen. Die Dichtungsschicht wird je nach Anforderungen ein- oder mehrlagig und in der Regel im Verbund zum Untergrund ausgeführt. Das System kann bei drückendem und nicht drückendem Wasser, auf horizontalen und vertikalen Flächen, eingesetzt werden. Ausserdem dienen PBD einlagig auch als Abdichtung gegen aufsteigende Feuchtigkeit.

Es kann die Dichtigkeitsklasse 1 erreicht werden, Voraussetzung ist eine Unterkonstruktion (Stahlbeton), die bereits die Dichtigkeitsklasse 2 erreicht, und eine Abdichtung aus zwei Lagen PBD (vgl. Bild 3.4.15).

Kunststoff-Dichtungsbahnen (KDB)

Das Abdichtungssystem besteht aus Kunststoff-Dichtungsbahnen und Massnahmen wie z.B. Randanschlüssen, Fugendichtungen und Anschlüssen an Durchdringungen. Das System wird im Verbund und ohne Verbund zum Untergrund eingesetzt und gewährleistet die Dichtigkeitsklasse 1.

Bei Abdichtung im Verbund wird die Abdichtungsbahn vollflächig und hohlraumfrei auf das Betonbauwerk geklebt oder es wird auf bzw. an die Abdichtung anbetoniert. Das System kann bei nicht drückendem und bei drückendem Wasser, auf horizontalen, vertikalen und Überkopfflächen eingesetzt werden.

Die Dichtungsschicht kann auch aus zwei Lagen KDB bestehen, bei der die beiden Dichtungsbahnen zonenweise verbunden (verschweisst) werden und mittels Vakuum prüfbar sind (vgl. Bild 3.4.16).

Folien-Tondichtungsbahnen

Das Abdichtungssystem besteht aus Folien-Tondichtungsbahnen und Massnahmen wie z.B. Randanschlüssen, Fugendichtungen und Anschlüssen an Durchdringungen. Die Tondichtungsschicht besteht aus Natrium-Bentonitgranulat oder Natrium-Bentonitpaste. Die Dichtungsbahnen werden ohne Verbund zum Untergrund eingesetzt. Das System kann gegen drückendes und nicht drückendes Wasser auf horizontalen, geneigten und vertikalen Flächen eingesetzt werden.

Insbesondere die Bedingungen beim Einbau sind entscheidend für den Erfolg dieses Abdichtungssystems.

Es ist sicherzustellen, dass kein Kontakt der Tondichtungsschicht mit Wasser (Verhindern von vorzeitigem Quellen) vor und während des Einbaus entstehen kann, bis die Schutzschicht und die minimale Auflast eingebracht sind. Unter Berücksichtigung einer Betonkonstruktion, welche der Dichtigkeitsklasse 2 genügt, kann die Dichtigkeitsklasse 1 gewährleistet werden (vgl. Bild 3.4.17).

Flüssigkunststoff (FLK, flüssig aufzubringende Kunststoffe)

Das Abdichtungssystem besteht aus der Dichtungsschicht Flüssigkunststoff und Massnahmen wie z.B. Randanschlüssen, Fugendichtungen und Anschlüssen an Durchdringungen. Das System wird im Verbund zum Untergrund vorwiegend auf der Innenseite eingesetzt und ist dadurch prädestiniert zur Sanierung von undichten Bauwerken.

Das System kann bei drückendem und nicht drückendem Wasser, auf horizontalen, vertikalen und Überkopfflächen eingesetzt werden.

Kunststoffmodifizierte Bitumendickbeschichtungen (KMB)

Das Abdichtungssystem besteht aus der Dichtungsschicht Polymerbitumen und Massnahmen wie z.B. Randanschlüssen, Fugendichtungen und Anschlüssen an Durchdringungen. Das System wird im Verbund zum Untergrund auf horizontalen und vertikalen Flächen gegen nicht drückendes Wasser aus dem Baugrund und gegen Oberflächenwasser eingesetzt. Nur in Verbidnung mit hohen Anforderungen an die Betonkonstruktion (weisse Wanne) kann die Dichtigkeitsklasse 1 erreicht werden.

Wärmedämmung

Wärmedämmung, Abdichtung und Entwässerung bilden eine funktionale Einheit und müssen als Gesamtsystem einschliesslich aller Details geplant und ausgeführt werden. Dabei sind die Einwirkungen sowohl in der Bauphase als auch in der Nutzungsphase zu beachten. Die Eigenschaften der Wärmedämmung müssen den Einbau- und den Nutzungbedingungen entsprechen, z.B. in Bezug auf Wärmeleitzahl, Widerstand gegen Wasseraufnahme, Dauerdruckeinwirkung, Frost-Tau-Wechsel, chemische und biologische Einwirkungen und Wärmeschock beim Einbau von Polymerbitumen-Dichtungsbahnen. Aus den Wärmedämmschichten dürfen keine Schadstoffe ins Wasser gelangen.

Bild 3.4.10: Einsatzmöglichkeit von Wärmedämmstoffen im Aussenbereich (Quelle: Norm SIA 272).

Wärmedämmungen in drückendem Wasser müssen mit geeigneten Massnahmen, z.B. Beschichtung, Schäumhaut, Sperrschicht, vollflächiger Verklebung, vor unzulässiger Wasseraufnahme geschützt werden.

Die Wärmedämmung muss mit der Schicht, welche auf der Warmseite angrenzt, hohlraumfrei verbunden sein. Die Wärmedämmung muss mit einer Schutzschicht vor mechanischen Einwirkungen geschützt werden, z.B. Filtervlies, Noppenbahnen, Drainagematten, Sickerplatten.

Für Wärmedämmschichten, die nassseitig, ausserhalb der Abdichtung angebracht werden, gibt Bild 3.4.10 Auskunft über die gebräuchlichen Baustoffgruppen.

Wenn das Konstruktionsprinzip eine aussenseitige Wärmedämmung nicht zulässt, kann diese auch auf der Innenseite angebracht werden. Die Wahl der Wärmedämmung ist den bauphysikalischen und konstruktiven Randbedingungen entsprechend zu wählen.

3.4.7 Konstruktionsaufbauten über Erdreich (nicht drückendes Wasser)

Der Boden über Erdreich besteht primär aus der Betonplatte, welche oft auch die Funktion des Fundamentes übernimmt. Auf dieser Bodenplatte stehen die tragenden Aussen- und Innenwände oder auch Stützen. Im Kontext dieses Sachverhaltes gilt es, eine möglichst optimale Lösung für die Anordnung der Wärmedämmschicht(en) zu finden, wobei die Relevanz dieses Entscheides um so gravierender ist (Wärmebrückenwirkung), je weniger tief sich das Gebäude im Erdreich befindet (Faktor z, vgl. Bild 3.4.1). Es gilt also abzuwägen, ob die Wärmedämmschicht über oder unter der Bodenplatte verlegt wird oder ob sowohl unter als auch über der Bodenplatte eine Wärmedämmschicht sinnvoll ist.

  • Wenn der Trittschallschutz, Bodenheizungen, freie Wahl von Bodenbelägen u.Ä. eine Rolle spielen, wird in jedem Fall ein Teil der Dämmschicht über der Bodenplatte anzuordnen sein. Mit der Kombination aus Wärme- und Trittschalldämmschichten über und unter der Bodenplatte (Bild 3.4.11) können in der Regel alle Anforderungen befriedigt werden und es entstehen auch wärmebrückenfreie Bauteilübergänge.
  • Das Verlegen sämtlicher Wärme- und Trittschalldämmschichten über der Bodenplatte (vgl. Bild 3.4.12) kann dann Sinn machen, wenn bei der Aussenwand gegen das Erdreich eine Innenwärmedämmung angebracht wird und so dieser Bauteilübergang wärmebrückenfrei gelöst werden kann. Bei Anschlüssen an Aussenwände mit Perimeterdämmung resultieren eher hohe Wärmebrückenverluste und auch bei Innenwänden, welche die Wärmedämmschicht durchdringen (Mauerwerke evtl. auf dämmendes, tragendes Element stellen), ist der Wärmebrückeneinfluss eher gross.
  • Auf Wärmedämmschichten über der Bodenplatte wird eher in Ausnahmefällen verzichtet werden können, z.B. bei befahrbaren bzw. hochbelasteten Böden (Bild 3.4.13). Mit der Wärmedämmschicht unter der Bodenplatte kann lückenlos an die Perimeterdämmung der Aussenwand angeschlossen werden, was eine wärmebrückenfreie Lösung ergibt. Als Wärmedämmstoffe eignen sich feuchteunempfindliche und druckfeste Platten aus Schaumglas oder extrudiertem Polystyrolhartschaum XPS oder verdichtete Schüttungen aus Schaumglasschotter.
Boden über Erdreich – Wärmedämmung unter und über der Bodenplatte.
Bild 3.4.11: Boden über Erdreich – Wärmedämmung unter und über der Bodenplatte.

Boden über Erdreich – Wärmedämmung über der Bodenplatte.
Bild 3.4.12: Boden über Erdreich – Wärmedämmung über der Bodenplatte.

Boden über Erdreich – Wärmedämmung unter der Bodenplatte.
Bild 3.4.13: Boden über Erdreich – Wärmedämmung unter der Bodenplatte.

Hinweise zur Abdichtung gegen aufsteigende Feuchte

Über Unterkonstruktionen, die sich direkt auf dem Erdreich befinden, muss unter schwimmenden Estrichen (Unterlagsböden), als Teil des Fussbodenaufbaus, eine Feuchtigkeitssperre angebracht werden. Die Feuchtigkeitssperre ist aus folgenden Gründen erforderlich:

  • Schutz vor radioaktivem Radon,
  • Schutz vor kapillar aufsteigender Feuchtigkeit und
  • Vermeidung von schädlicher Anreicherung von Feuchte in der Konstruktion.

Feuchtigkeitssperren sind in der Lage, kapillargebundenes und durch Kapillarkräfte auch entgegen der Schwerkraft bewegtes Wasser von der Fussboden- und Wandkonstruktion fernzuhalten. Gegen drückendes Wasser und vor Wasser, das infolge Mängeln an der äusseren Entwässerung und der äusseren Abdichtung in das Gebäude eindringt, bieten Feuchtigkeitssperren keinen Schutz. Bei Bodenkonstruktionen muss also die Bodenplatte und insbesondere die Arbeitsfuge Boden/Wand «wasserdicht» sein.

Ausführung der Feuchtigkeitssperre bei gemauerten Wänden und bei Betonwänden.
Bild 3.4.14: Ausführung der Feuchtigkeitssperre bei gemauerten Wänden und bei Betonwänden.

Feuchtigkeitssperren sind Dampfbremsen mit hohem Diffusionswiderstand, gebräuchlich sind Polymerbitumen-Dichtungsbahnen (PBD), vorzugsweise mit Metallbandeinlage, z.B. E VA 4. Eine Verlegung im Verbund reduziert oder verhindert die Feuchteunterwanderung und bietet somit ein hohes Mass an Sicherheit. Bei der Verwendung von Dichtungsbahnen mit Aluminiumeinlage auf zementgebundenem Untergrund muss der Schutz der Aluminiumfolie vor Korrosion durch eine durchgehende Bitumenschicht von mindestens 2 mm Dicke erfolgen.

Anschluss an gemauerte Wände

Die Feuchtigkeitssperre muss grundsätzlich unter gemauerten Wänden durchgezogen sein (vgl. Bild 3.4.14). Unter den Wänden verlegte Feuchtigkeitssperren müssen einen Überstand von mind. 100 mm aufweisen, damit sie mit der Feuchtigkeitssperre auf der Fläche dauerhaft verbunden werden können.

Ist keine Feuchtigkeitssperre unter der gemauerten Wand verlegt, ist sie verunreinigt, beschädigt oder zu kurz, sodass ein dichter Anschluss nicht mehr möglich ist, muss die Feuchtigkeitssperre an den Wänden wie beim Beton wenigstens bis zur Oberkante des fertigen Fussbodens aufgebordet werden. In diesem Fall kann nur die Fussbodenkonstruktion wirkungsvoll vor Feuchtigkeit geschützt werden; aufsteigende Kapillarfeuchtigkeit in der Wandkonstruktion ist evtl. nicht zu vermeiden.

Anschluss an Betonwände

Entlang von betonierten Wänden ist die Feuchtigkeitssperre mindestens bis zur Oberkante des fertigen Fussbodens aufzuborden. Grundputze müssen an der Oberkante der Feuchtigkeitssperre enden (vgl. Bild 3.4.14).

3.4.8 Konstruktionsaufbauten im Grundwasser

Wärmeschutz

Bei Bauteilen im ungestörten Erdreich (nicht durch Grundwasser beeinflusst) vermindert sich der Wärmeverlust durch die wärmedämmende Wirkung des Erdreichs um den Faktor b (vgl. Bild 3.4.1). Dieser positive Einfluss wird bei Grundwasserbelastung reduziert, abhängig von:

  • der Tiefe des Grundwasserspiegels unterhalb der Erdreichoberfläche und
  • der Drift- bzw. Fliessgeschwindigkeit des Grundwassers.

Objektspezifisch ist der Einflussfaktor Driftgeschwindigkeit kaum präzise zu benennen und es wird somit in der Praxis meist vom schlechtesten Fall ausgegangen, was je nach Tiefe des Grundwasserspiegels unterhalb der Erdreichoberfläche zu einer Erhöhung des Wärmeverlusts (gegenüber dem «ungestörten Erdreich») um einen Faktor 1,0 bis 1,74 führt.

Bild 3.4.15: Boden mit Grundwasserbelastung, Abdichtung mit Polymerbitumen-Dichtungsbahnen.

Feuchteschutz

Wie unter 3.4.6 beschrieben, sind geeignete Dichtungsmassnahmen zu treffen, mit denen dann in der Regel die Dichtigkeitsklasse 1 gewährleistet werden kann. Neben der Abdichtung gegen drückendes Wasser, zur Verhinderung von Wasserinfiltrationen, gilt es, bei Bauteilen gegen Grundwasser auch die Auffeuchtung von innen her (Oberflächenkondensat, Schimmelpilzbildung) zu beachten. Insbesondere bei nicht wärmegedämmten Bauteilen ist im Sommerhalbjahr die Gefahr von lokal zu hoher Raumluftfeuchte, im Bereich von inneren Bauteiloberflächen, bei Grundwassereinfluss, gross (vgl. auch Kapitel 2.4.4 «Feuchtigkeitsprobleme in Kellerräumen»).

Konstruktionswahl

Bild 3.4.16: Boden mit Grundwasserbelastung, Abdichtung mit Kunststoff-Dichtungsbahnen.

Für die Wahl und Planung der Grundwasserabdichtung sind die Berücksichtigung des Höchstwasserstandes (Grundwasser unterliegt Höhenschwankungen) und die vorgesehene Raumnutzung (Dichtigkeitsklasse gemäss Nutzungsvereinbarung, vgl. Bild 3.4.8) von Bedeutung. Die Grundwasserabdichtung ist so zu projektieren und auszuführen, dass auch nachträglich Massnahmen zur Gewährleistung der Wasserdichtigkeit getroffen bzw. Leckstellen nachgedichtet werden können.

Wenn unbeheizte Räume an Aussenbauteile mit Grundwasserbelastung angrenzen, dann ist in der Regel kein Wärmeschutz erforderlich. Es gilt dann, die maximal zulässige Raumluftfeuchte durch haustechnische Massnahmen so zu gewährleisten, dass Oberflächenkondensat und Schimmelpilzbildung vermieden werden kann. Bei solchen Bauteilen ist die wasserdichte Schicht (wasserdichter Beton und evtl. wasserdichter Mörtel o.Ä.) meist von innen her zugänglich und allfällige Infiltrationsstellen (z.B. bei Rissen) können auch nachträglich gedichtet werden, sei es durch Injektionen oder flächige Beschichtungen. Solche Nachbesserungen können aber zu unerwünschten Beeinträchtigungen der Bauteiloberflächen führen (ästhetischer Mangel).

Boden mit Grundwasserbelastung, Abdichtung mit Folien-Tondichtungsbahn.
Bild 3.4.17: Boden mit Grundwasserbelastung, Abdichtung mit Folien-Tondichtungsbahn.

Bei wärmegedämmten Bauteilen sind die Anforderungen an die Dichtheit des Bauwerks meist höher als bei ungedämmten Bauteilen und es ist in der Regel nicht mehr möglich, Mängel an der Abdichtung zu beheben. Die Bilder 3.4.15 bis 3.4.17 zeigen drei gebräuchliche Abdichtungssysteme für wärmegedämmte Böden gegen das Grundwasser.


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2018-11-02T09:07:12+00:00
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