3 BAUKONSTRUKTION BEIM NEUBAU

Basis dieser Hinweise zum geneigten Dach ist die Wegleitung zur Norm SIA 232/1:2011, welche von den beiden Verbänden «Gebäudehülle Schweiz» und «suissetec» herausgegeben wird.

3.1.1 Definition

Als geneigte Dächer gelten solche, die Dachneigungen aufweisen, welche eine überlappend verlegte oder gefalzte Deckung zulassen. Es kommen hierfür verschiedene Dachformen infrage, einige werden in Bild 3.1.1 gezeigt.

Überlappend oder gefalzt ausgeführte Deckungen sind aber nicht zwingend. Geneigte Dächer können z.B. auch begrünt werden. Sie sind dann aber, von der Funktion der Abdichtung her betrachtet, sinngemäss wie eine Flachdachkonstruktion auszubilden (vgl. Kapitel 3.2 «Flachdächer»).

3.1.2 Wahl des Konstruktionssystems

Die Dachform und die Dachneigung sind zentrale Randbedingungen, welche als Kriterien für die Konstruktionswahl zu beachten sind. Oft sind es baugesetzliche Rahmenbedingungen wie die Gebäudehöhe (z.B. Firsthöhe), welche diesbezüglich mitentscheidend sind.

Auch die konstruktiven Randbedingungen des Gebäudes bestimmen, wie der oberste Abschluss ausgeführt wird: Bei Holzbauten wird es mit Sicherheit eine Holztragstruktur und bei Stahlbauten in der Regel eine Stahltragstruktur sein. Bei Massivbauten wird das Steildach meist auch mit Holztragteilen (Pfetten, Sparren, Stützen u.Ä.) konstruiert. Bei hoher Aussenlärmbelastung
(z.B. Fluglärm) kann aber z.B. auch eine schwere, geneigte Betonplatte sinnvoll sein.

Ein wichtiges Konstruktionskriterium ist die Art der Belüftung (vgl. Bild 3.1.2). Die meisten Dächer werden nur einfach belüftet. Es sind aber auch zweifach belüftete Dächer durchaus noch üblich, wobei deren Anteil aus Gründen des immer besser werdenden Wärmeschutzes nur noch sehr klein ist. Geneigte Dächer ohne Belüftung sind nur mit geeigneten Deckungen und speziellen Anforderungen/Nachweisen bezüglich Feuchteverhalten möglich.

Der Wärmedämmstandard und somit die erforderliche Dicke der Wärmedämmschicht wirken sich ebenfalls auf die konstruktive Ausbildung aus. Wärmedämmschichten können zwischen dem Tragwerk (z.B. Holzbau) und/oder über sowie unter demselben verlegt werden.

Ein zentraler Faktor für die Dachkonstruktion ist das zwingend erforderliche Unterdach. Je nach Gebäude-standort, Dachneigung und Deckung genügt ein Unterdach für normale Beanspruchung oder es muss ein solches für erhöhte oder ausserordentliche Beanspruchung gewählt werden. Bei permanentem Wasseranfall muss sogar eine spezielle Abdichtung, im Sinne einer Flachdachabdichtung gemäss Norm SIA 271, ausgeführt werden.

Wenn immer möglich soll ein geneigtes Dach so konzipiert werden, dass:

• ein diffusionsoffenes Unterdach möglich ist und keine «dampfdichte» Flachdachabdichtung ausgeführt werden muss und
• die Deckung unterlüftet werden kann.

3.1.3 Unterkonstruktion

Unter dem Begriff «Unterkonstruktion» werden alle Schichten und Bauteile der Dachkonstruktion subsumiert, die sich unter der Deckung befinden und nicht das Tragwerk des Daches bzw. des Gebäudes bilden. Abgesehen von der Deckung und der Tragkonstruktion (z.B. Sparren, Pfetten u.Ä.) bilden somit alle anderen Schichten die Unterkonstruktion von geneigten Dächern.

Die übliche Konstruktionssystematik unterscheidet die zwei in Bild 3.1.3 dargestellten Fälle:

• Das Tragwerk befindet sich innerhalb der Unterkonstruktion.
• Das Tragwerk befindet sich unterhalb der Unterkonstruktion.

Die Übertragung der Dachlasten wie Eigenlast, Schneelasten, Winddruck und -sog durch die Schichten der Unterkonstruktion in das Tragwerk des Daches bzw. des Gebäudes muss gewährleistet sein.

Es ist in der Regel sinnvoll, wenn der Holzbauingenieur die an die statisch wirksame Unterkonstruktion zu stellenden Randbedingungen festlegt und dann hierfür auch die planerische Verantwortung übernimmt.

Während der Bau- und Nutzungszeit ist der Feuchteschutz sicherzustellen. Neben der Deckung, die nicht zur Unterkonstruktion gehört, sind es vor allem das Unterdach (Auffeuchtung von aussen) und die Dampfbremse/Luftdichtung (Feuchteeintrag von innen, durch Konvektion und Wasserdampfdiffusion), die diesbezüglich relevant sind.

Während der Bauzeit müssen Schichten der Unterkonstruktion eventuell als Bauzeitabdichtung dienen (z.B. Unterdach, Dampfbremse/Luftdichtung oder Trennlagen). Sie müssen hierfür ausreichend dicht gegen frei abfliessendes Wasser sein und sturmsicher ausgeführt werden.

3.1.4 Verlegeunterlage für Luftdichtung und Dampfbremse

Wenn die Unterkonstruktion über der Tragkonstruktion aufgebaut wird, ist in der Regel über dem Tragwerk eine plane Verlegeunterlage erforderlich, über der die Luftdichtung/Dampfbremse verlegt wird.

Die Wahl der Verlegeunterlage hängt von vielfältigen Kriterien ab:

• Wenn die Verlegeunterlage die sichtbare Decke bildet, ist sie Teil des architektonischen Konzepts, was sich massgeblich auf die Materialwahl auswirkt.
• Die Verlegeunterlage bildet als raumabschliessendes Element auch die Wärmespeichermasse. Je besser die Wärmespeicherfähigkeit dieser Schicht ist, desto besser werden die raumklimatischen Bedingungen im Sommer (geringere Überhitzung).
• Die Verlegeunterlage kann wesentlich für den Schutz vor Aussenlärm sein. Zusammen mit der Wärmedämmschicht und der Deckung bildet sie ein System, das ähnlich einem «Masse-Feder-Masse-System» funktioniert. In lärmbelasteten Gebieten (z.B. Fluglärm) kann es sinnvoll sein, eine Verlegeunterlage mit möglichst hohem Flächengewicht zu haben. Es können z.B. auch Betonplatten oder an Ort gegossene Betondecken zum Einsatz kommen oder die Verlegeunterlage aus Holzwerkstoffplatten wird mit Schwerfolien, Gipsfaserplatten o. Ä. beschwert.
• In speziellen Fällen kann es auch erforderlich sein, dass die Verlegeunterlage schallabsorbierend ausgeführt wird. In der Regel wird dann die Verlegeunterlage mehrschichtig ausgeführt (z.B. offene Holzschalung mit Akustikhinterlage und geschlossenflächiger Holzwerkstoffplatte zur Aufnahme der Luftdichtung) oder es wird unter die Verlegeunterlage eine Akustikdecke abgehängt.

Die Verlegeunterlage kann z.B. aus folgenden Materialien bestehen:

• Holzwerkstoff (Holzschalung, Mehrschichtplatten),
• Stahlbeton (Ortbeton oder Betonelemente),
• Leichtbeton (z.B. Gasbetonplatten) und
• Profilblech.

Die Verlegeunterlage muss so konzipiert sein, dass eine dichte Ausführung der Luftdichtung ermöglicht wird – dies sowohl in der Fläche als auch bei den Anschlüssen. Hierfür muss die Verlegeunterlage evtl. mit einer offenen Fuge bzw. in zwei Etappen ausgeführt werden, damit die Luftdichtung lückenlos an ein angrenzendes Bauteil angeschlossen werden kann (vgl. Bild 3.1.4).

3.1.5 Luftdichtung und Dampfbremse

Luftdichtung

Unter der Luftdichtung versteht man eine warmseitig der Wärmedämmung verlaufende, luftdichte Schicht. Die Luftdichtheit muss bei wärmegedämmten Dächern zwingend gewährleistet sein (vgl. auch Kapitel 2.5 «Luftdichtheit»).

Für die Gewährleistung der Luftdichtheit braucht es nicht zwingend eine separate Schicht wie z.B. eine Dampfbremse. Mit raum- bzw. warmseitig luftdichten Verlegeunterlagen, Bekleidungen oder Beplankungen kann die Luftdichtheit auch erreicht werden.

Dampfbremse

Die Dampfbremse hat die Aufgabe, die Wasserdampfdiffusion durch das Dach zu verringern und Kondensatausscheidungen so weit als möglich zu vermeiden. Je grösser die diffusionsäquivalente Luftschichtdicke s_d und je grösser die Diffusionswiderstandszahl m sind, umso weniger Wasserdampf diffundiert durch die Baukonstruktion hindurch. Auch die Funktion der Dampfbremse kann eine raumseitige Verlegeunterlage oder Bekleidung übernehmen – dies insbesondere dann, wenn die Konstruktion nach aussen hin diffusionsoffen konzipiert wird (diffusionsoffene Unterdächer). Die Notwendigkeit einer Dampfbremse und deren Diffusionswiderstand ist gemäss Norm SIA 180:2014 zu überprüfen. Je nach Konstruktionssystem eignet sich hierfür aber das «Glaserverfahren» nicht. Insbesondere bei aussen dampfdichten Dächern sind die Feuchtetransporte unter Berücksichtigung der dynamischen Effekte zu beurteilen, z.B. mit WUFI (vgl. Kapitel 2.4 «Feuchteschutz»).

Luftdichtung und Dampfbremse als eine Schicht

Oft übernimmt eine raum- bzw. warmseitige Verlegeunterlage, Beplankung oder Luftdichtung/Dampfbremse beide Funktionen:

• Gewährleistung der Luftdichtheit und
• Gewährleistung der dampfdiffusionstechnischen Funktionstüchtigkeit.

Anforderung an Luftdichtung und Dampfbremse

Grundsätzlich muss die Luftdichtung und/oder die Dampfbremse aus luftdichten Materialien bestehen und das Ausbilden von luftdichten Stössen und Anschlüssen ermöglichen.

Die diffusionsäquivalente Luftschichtdicke s_d oder die Diffusionswiderstandszahl m der verwendeten Dampfbremse müssen bekannt sein. Bei gegen aussen diffusionsoffenen Konstruktionen muss der Diffusionswiderstand nicht allzu gross sein; ein s_d-Wert von 2 bis 5 m ist in der Regel ausreichend (Faustregel: Diffusionswiderstand um Faktor 10 höher als derjenige des diffusionsoffenen Unterdachs).

Bei aussen dampfdichten Dächern, insbesondere bei «spezieller Abdichtung» (Flachdachabdichtung mit grossem s_d-Wert) ist die Reaktion mit einer ebenso dampfdichten Dampfbremse jedoch nicht geeignet; in der Regel kann die Funktionstüchtigkeit eher mit diffusionsvariablen bzw. feuchteadaptiven Dampfbremsen oder Dampfbremsen mit s_d-Wert von < 10 m erreicht werden. Solche Konstruktionen sind im Detail zu planen und mit dynamischer Beurteilung der Auf- und Defeuchtungsprozesse nachzuweisen (z.B. mit WUFI). Bei der Beurteilung soll eine genügende Sicherheit miteinbezogen werden.

Verlegung über dem Tragwerk

Bei Verlegung von oben her, auf eine Verlegeunterlage, stellen die luftdichten Anschlüsse im Trauf- und Ortbereich die höchsten Anforderungen.

Die über dem Tragwerk verlegte Luftdichtung/Dampfbremse muss teilweise während der Bauphase auch als Bauzeitabdichtung dienen. Sie ist dann so zu dimensionieren, dass sie den Anforderungen bezüglich UV-Einstrahlung und Wasserdichtheit genügt. Die Bauzeitabdichtung muss zudem mechanisch fixiert und gegen Windeinwirkung gesichert werden. Nach dem Entfernen der mechanischen Befestigungen sind die «Löcher» in der Luftdichtung/Dampfbremse abzudichten, bevor die Wärmedämmschicht verlegt wird.

Verlegung unter dem Tragwerk

Bei Verlegung von unten, über Kopf, sind die Anschlüsse an angrenzende Wände meist einfach zu bewerkstelligen; spezielle Anforderungen stellen hier Anschlüsse an Pfetten, Pfosten, Zangen u.Ä. (vgl. Bild 3.1.5). Die An- und Abschlüsse sind evtl. zusätzlich zur Verklebung mechanisch zu fixieren und bei Durchdringungen von Befestigungsmitteln sind bei hohen raumklimatischen Belastungen «Nageldichtungen» o. Ä. zu verwenden.

Hohlräume zwischen Luftdichtung/Dampfbremse und Wärmedämmung, die eine Konvektion ermöglichen, sind nicht zulässig. Ein Unterströmen der Wärmedämmschicht mit kalter Aussenluft führt einerseits zu erhöhten Wärmeverlusten. Andererseits sind, als Folge der Auskühlung, Kondensatausscheidungen warmseitig der Luftdichtung/Dampfbremse nicht auszuschliessen (Oberflächentemperaturen kleiner als Taupunkttemperatur der warmen Raumluft).

Warmseitige Lufthohlräume, z.B. bei einer leicht durchhängenden, über Kopf verlegten Luftdichtung, sind ausführungstechnisch kaum zu vermeiden und sie führen in der Regel kaum je zu Problemen.

Materialwahl

Folgende Plattenmaterialien gelten als luftdicht:

• Gipsfaserplatten und Gipskartonplatten,
• Holzwerkstoffplatten und
• Faserzementplatten.

Mit diesen Plattenmaterialien lässt sich in der Fläche eine luftdichte Schicht herstellen. Spezielle Massnahmen sind im Bereich von Stössen, Anschlüssen und Durchdringungen zu planen (Verklebungen, Klebebänder).

Folgende Plattenmaterialien gelten üblicherweise als nicht luftdicht:

• Mineralwolleplatten,
• poröse Weichfaserplatten,
• Holzwolle-Leichtbauplatten,
• Trapezbleche im Bereich der Stösse/Überlappungen,
• Nut-und-Kamm-Schalungen und
• Platten als optische raumseitige Bekleidung,
  wie z.B. Akustikdecken.

Die Platten können mit Klammern, Schrauben oder Nägeln in den Untergrund (z.B. die Tragstruktur) befestigt werden. Die Perforation dieser Verbindungsmittel beeinträchtigt die Luftdichtheitsschicht nicht.

Luftdichte Bahnen bestehen zum Beispiel aus:

• Kunststoffwerkstoffen,
• Bitumen- oder Polymerbitumen und
• Papierwerkstoffen.

Luftdichte Bahnen können mit Klammern oder doppelseitigen Klebebändern auf dem Untergrund befestigt werden. Bei erhöhten Anforderungen an die Luftdichtheit (z.B. Schwimmbäder, MINERGIE-P-Bauten) ist eine Abklebung von Verbindungsmitteln zu empfehlen. Die Perforation der Luftdichtheitsbahnen durch Schrauben oder Nägel, zum Fixieren der innenseitigen Unterkonstruktion, beeinträchtigt die Luftdichtheit in der Regel nicht.

Fugen- und Stossabdichtung

Als Dichtmaterialien können z.B. folgende verwendet werden:

• einseitig oder doppelseitig klebende Klebebänder auf Acrylatbasis,
• Butylbänder,
• vorkomprimierte Dichtbänder und
• Klebemassen.

Die Stossausbildung von Bahnen in der Fläche findet in der Regel durch eine Überlappung von mind. 40 mm statt.

Wird die Wärmedämmung mit hoher Rohdichte ins Gefach eingeblasen (z.B. Zellulosedämmung), muss die luftdichte Ebene aus Bahnmaterialien mit einem Lattenrost oder einer inneren Bekleidung gesichert werden, damit keine Zugbelastung auf die Klebeverbindung auftritt. Für das Aufbringen von Klebebändern und Klebemassen sind im Allgemeinen folgende Untergrundeigenschaften sicherzustellen:

• tragfähig,
• trocken,
• geschlossen und ausreichend eben sowie
• staub- und fettfrei.

Ausbildung von An- und Abschlüssen

Die Qualität der Luftdichtheit steht und fällt mit der Ausbildung der An- und Abschlüsse. Vorteilhaft sind solche Luftdichtheitskonzepte, die zu möglichst wenigen An- und Abschlüssen führen, z.B. durch die Vordachausführung mit Stichern anstelle von Sparren, welche die luftdichte Schicht durchdringen.

Ausführung über dem Tragwerk

Bei der Steildachausführung über den Sparren und einer Verlegeunterlage kann die Luftdichtung/Dampfbremse von oben einfach und sicher verlegt werden. Zu beachten sind bei dieser Variante die vielen Durchdringungen der Sparrenköpfe. Um die aufwendig auszuführenden Sparrendurchdringungen zu vermeiden, empfiehlt es sich, die Vordachbereiche im Stichersystem auszuführen (vgl. Bild 3.1.6). So bleibt in diesem Bereich nur noch das luftdichte Abkleben der Luftdichtung auf das Mauerwerk, mind. 100 mm unterhalb der Pfette.

Ausführung unter dem Tragwerk

Bei der Sparrenvolldämmung wird die Dampfbremse/Luftdichtung innen über Kopf montiert und ebenfalls mind. 100 mm unter der Pfette warmseitig auf die luftdichte Aussenwand abgeklebt (vgl. Bild 3.1.7). Die Stösse werden auf den Sparren angeordnet und können so direkt mit dem Lattenrost mechanisch fixiert werden. Bei Mittel- und Firstpfetten sind vorgängig Luftdichtbänder zu verlegen, damit die Luftdichtheit ohne Durchdringungen gewährleistet werden kann (vgl. Bild 3.1.8).

Dachflächenfenster

Bei Dachflächenfenstern ist der Luftdichtheit hohe Aufmerksamkeit zu schenken. Die Dampfbremse/Luftdichtung ist luftdicht an den Rahmen des Dachflächenfensters anzuschliessen (vgl. Bild 3.1.9). Dachflächenfenster sind auch mit werkseitig vorgefertigten Anschlüssen der Dampfbremse erhältlich; dadurch kann die Luftdichtheit optimal gewährleistet werden.

Durchdringende Bauteile

Alle die Dampfbremse durchdringenden Teile sind warmseitig luftdicht abzukleben (vgl. Bild 3.1.10). Bei Kaminen sind zusätzlich die Anforderungen betreffend den Brandschutz zu beachten.

Installationen

Elektrorohre und andere Installationen müssen raum- bzw. warmseitig der Luftdichtung angeordnet werden. Bei Durchdringungen muss die Luftdichtung mit geeigneten Massnahmen sichergestellt werden (z.B. luftdichter Anschluss an Leerrohr und, wenn die Elektrozuleitung in den Kaltbereich geführt wird, auch ein luftdichter «Verschluss» innerhalb des Leerrohrs). Bei zwischen oder unter dem Tragwerk wärmegedämmten Dächern sind für die Installationen warmseitig der Luftdichtung Installationsräume vorzusehen. Dazu hat sich bei über Kopf, unter den Sparren, verlegter Luftdichtung eine Schiftlattung bewährt, welche die Luftdichtung mechanisch fixiert und den Installationshohlraum bildet. Von der Forderung nach solchen Installationsräumen wird im vorfabrizierten Elementbau abgewichen, ohne dass dadurch Probleme auftreten. Durch entsprechende Abklebungen, unter optimalen Bedingungen im Werk, lässt sich die Luftdichtheit auch dann gewährleisten, wenn sich das Elektroleerrohr über der Elementbeplankung (luftdichte Schicht) befindet (vgl. Bild 3.1.11).

Feuchteschutz bei Vordächern

Bei verputzter Aussenwärmedämmung (VAWD) wie auch bei vorgehängten hinterlüfteten Fassadensystemen (VHF) muss die Luftzirkulation hinter der Wärmedämmung zwingend verhindert werden. Weil die Wärmedämmung bei VAWD oft nicht vollflächig im Rand-Streifenverfahren aufgeklebt ist, entstehen hinter der Wärmedämmung Kanäle. Dadurch kann Baufeuchte aus der Mauerwerks- oder Betonwand infolge Konvektion in den Kanälen bis in den Vordachbereich aufsteigen. In der kalten Jahreszeit wird durch gekippte Fenster, bei denen warme Raumluft nach aussen dringt, der genannte Effekt zusätzlich verstärkt, da diese Luft ebenso durch diese Kanäle in die Vordachkonstruktion aufsteigen kann. Dies führt zur Kondensatausscheidung im Bereich der Dachuntersicht und langfristig zu Fäulnisschäden im Vordachbereich.

Um dies zu verhindern müssen:

• VAWD gemäss den Systemherstellern angebracht/verklebt werden.
• Die Bauteilanschlüsse warmseitig luftdicht ausgeführt werden. Das heisst, dass die Luftdichtung bzw. die Dampfbremse im Warmbereich luftdicht abgeklebt werden muss.

Um auszuschliessen, dass bei VAWD im Vordachbereich Kondensat ausgeschieden wird, ist bei Anschlüssen an Vordächern (Trauf- und Ortbereiche) die oberste Platte mittels durchgehender Streifen- oder vollflächiger Verklebung auszuführen (vgl. Bild 3.1.12).

Bei vorgehängten hinterlüfteten Fassadensystemen gilt es, zur Vermeidung von Auffeuchtung durch Luftströmung hinter der Wärmedämmung, Folgendes zu beachten:

• Wärmedämmplatten aus Polystyrolhartschaum (EPS) mit Dämmstoffhalter befestigen, An- und Abschlüsse mit Dämmstoffkleber abdichten.
• Wärmedämmungen aus Mineralfaserplatten mit Dämmstoffhaltern befestigen, optional kann ein Windpapier verwendet werden.

3.1.6 Wärmedämmung

Bei geneigten Dächern werden organische und anorganische Wärmedämmstoffe eingesetzt, wobei die Eignung des Wärmedämmstoffes wesentlich vom Konstruktionsprinzip bzw. der Verlegeart abhängt:

• Mineralwolleplatten können bei allen Konstruktionssystemen verwendet werden, sie lassen sich auch gut zwischen Holzquerschnitten einpassen.
• Schaumkunststoffplatten wie EPS o. Ä. sind nur bei homogener Verlegung über dem Tragwerk geeignet. An Holzquerschnitten lassen sich solche Wärmedämmstoffe zu wenig genau anschliessen, sie sind deshalb für solche Anwendungen ungeeignet.
• Hohlräume zwischen Holzquerschnitten bzw. zwischen zwei Beplankungen können auch mit Zellulose o. Ä. ausgeblasen werden.

Bei der Wahl der Wärmedämmung gilt es zu unterscheiden, ob Anforderungen an die Druckfestigkeit zu stellen sind (z.B. Verlegung über dem Tragwerk) oder ob an dieselbe keine Anforderungen zu stellen sind (z.B. Verlegung zwischen dem Tragwerk). Die Wärmedämmungen unter Unterdachbahnen muss aus verlegetechnischen Gründen trittfest sein und eine genügende Druckfestigkeit aufweisen.

Die Wärmedämmung ist trocken einzubauen. Hartschaum- und Mineralwolleplatten dürfen einen Feuchtegehalt von max. 0,5 Vol.-% oder 500 g/m², Holzweichfaserplatten dürfen einen Feuchtegehalt von max. 16 Masse-% aufweisen. Nass eingebaute Wärmedämmung kann bei Holzkonstruktionen Schäden verursachen. Daher ist es erforderlich, die Wärmedämmung während der Bauphase so zu schützen, dass diese trocken bleibt.

Holzwerkstoffe in der Dämmung/Einflüsse auf Wärmeschutz

Holz und Holzwerkstoffe, die im Bereich der Wärmedämmung eingebaut werden und nicht an einen Durchlüftungsraum angrenzen, dürfen zum Zeitpunkt des Einbaus maximal 16 % Holzfeuchte aufweisen.

Der Wärmeschutz (U-Wert) wird im Wesentlichen durch folgende Faktoren beeinflusst:

• Wärmedurchlasswiderstand der einzelnen Bauteilschichten, insbesondere der Wärmedämmschicht, abhängig von deren Dicke und Wärmeleitfähigkeit.
• Einfluss von Inhomogenitäten in Form von Holzquerschnitten innerhalb der Wärmedämmung (vgl. Bild 3.1.13).

Bild 3.1.16 zeigt für verschiedene Konstruktionssysteme die in etwa erforderliche Dicke der Wärmedämmschicht, um U-Werte von 0,25 bis 0,1 W/m²·K zu erreichen.

Wärmedämmung homogen verlegt

Bei einer homogenen Verlegung wird die Wärmedämmung ganzflächig, ohne Holzeinlagen, verlegt (vgl. Bild 3.1.14). Auf den Wärmeschutz wirken sich bei solchen Konstruktionen Befestigungsmittel wie Distanzschrauben aus, welche die Wärmedämmung durchdringen.

Wärmedämmung inhomogen verlegt

Bei einer inhomogenen Verlegung wird die Wärmedämmung zwischen andere, in der Regel besser wärmeleitende Materialien verlegt; beim geneigten Dach sind es meist Holzquerschnitte (vgl. Bild 3.1.14). Je grösser der Holzanteil ist, desto gravierender wirkt sich dieser Wärmebrückeneinfluss auf den U-Wert des geneigten Daches aus (vgl. Bild 3.1.13). Beim Dach mit kreuzweise aufeinander befestigten und ausgedämmten Holzlatten ist zu empfehlen, die Höhe der einzelnen Latten nicht über 80 mm zu wählen (vgl. Bild 3.1.15). Durch zwei- bzw. mehrlagige Lattenroste ist die insgesamt erforderliche Dicke der Wärmedämmung zu erreichen. Die ganze Schublast und die Wind- und Soglasten werden über die kreuzweise Verlegung abgeleitet. Dieses System eignet sich auch für steile Dächer sowie in Lagen über 1200 m ü.M.

Wärmedämmung lückenlos verlegen

Innerhalb der Wärmedämmschicht dürfen keine Hohlräume vorhanden sein, welche eine unkontrollierte Konvektion zulassen; insbesondere ist das Hinterströmen der Wärmedämmung mit kalter Aussenluft zu verhindern. Es ist darauf zu achten, dass alle Schichten der Wärmedämmung vollflächig lückenlos verlegt werden (vgl. Bild 3.1.17). Bei Verlegung der Wärmedämmung zwischen einer Holzkonstruktion kann eine lückenlose Verlegung optimal mit leicht komprimierbaren und anpassbaren Mineralfaserplatten oder durch das Einblasen einer Zellulosedämmung in einen Konstruktionshohlraum erreicht werden.

Lückenlose Verlegung im Übergang zur Wand

Bei Zwischensparrendämmungen ist dem Übergang vom Dach zur Aussenwand besondere Aufmerksamkeit zu schenken. Bei diesem Detail ist nicht nur die Luftdichtheit wichtig, sondern auch die satt anliegende Wärmedämmung. Damit klar abgegrenzt ist, wer für welche Wärmedämmung verantwortlich ist, empfiehlt sich der Einbau eines Sparrenfachbretts. Derjenige, welcher das Dach zwischen den Sparren dämmt, ist für die lückenlose Wärmedämmung auch über der Fusspfette und bis an das Sparrenfachbrett verantwortlich. Derjenige, welcher die Aussenwand wärmedämmt, macht dies vollflächig auch über dem Sparrenfachbrett bis hin zur Unterdachplatte (vgl. Bild 3.1.18).

Empfehlung für Wärmedämmung in Vordachbereichen

Vordächer sollten in der Regel ebenfalls wärmegedämmt werden. Weil die Flächenanteile meist gering sind, überwiegen die Vorteile den Nachteil eines leicht höheren Aufwandes. Das Unterdach kann z.B. ohne Absatz flächig ausgeführt werden, wenn die Wärmedämmung durchgehend verlegt wird (vgl. Bild 3.1.19). Die warme Luft, die an der Wand nach oben strömt, kann den Schnee im Vordachbereich kaum zum Schmelzen bringen, womit die Gefahr von Vereisung und Rückschwellwasser reduziert werden kann.

Eingeblasene Wärmedämmung

Die Wärmedämmung ist hohlraumfrei in jede einzelne Elementkammer einzublasen. Durch die Einblasmenge kann die Rohdichte (z.B. 30 bis 60 kg/m³ bei Zellulosefasern) und damit auch die Wärmeleitfähigkeit beeinflusst werden. Spezielle Beachtung muss dem Ausdämmen der Hohlräume in Anschlussbereichen und bei Durchdringungen (Kamine, Dunstrohre, Dachfenster u.Ä.) beigemessen werden; nur durch ein fachgerechtes Ausblasen können Wärmebrücken vermieden werden. Bei komplizierten Dachgeometrien empfiehlt sich eine Überprüfung mittels Thermografie.

3.1.7 Unterdach und spezielle Abdichtung

Bei wärmegedämmten Dächern ist ein Unterdach oberhalb Tragwerk und Wärmedämmung erforderlich.

Das Unterdach ist eine von der Deckung getrennte Schicht, in Form von Bahnen oder Platten, zur Ableitung von Wasser. Es wird unterschieden zwischen:

• Unterdach für normale Beanspruchung, z.B. Unterdachbahnen mit überlappten oder winddicht verklebten Stössen sowie Unterdachplatten geschuppt oder verfalzt gestossen (vgl. Bild 3.1.20).
• Unterdach für erhöhte Beanspruchung, z.B. Unterdachbahnen oder Unterdachplatten mit wasserdicht verklebten Stössen oder Fugen (vgl. Bild 3.1.21).
• Unterdach für ausserordentliche Beanspruchung, mit homogen verschweissten Unterdachbahnen (vgl. Bild 3.1.22).
• Spezielle Abdichtung, zur Sicherstellung des erforderlichen Schutzes bei permanentem Wasseranfall.
  Solche Abdichtungen entsprechen den Flachdachabdichtungen gemäss Norm SIA 271 (vgl. Bilder 3.1.24 bis 3.1.28).

Ein einfach belüftetes Dach mit der Wärmedämmschicht zwischen der Tragkonstruktion (Sparrenvolldämmung) erfordert für eine korrekte Verlegung des Unterdaches eine genügend feuchtepuffernde, trittfeste Verlegeunterlage über der Tragkonstruktion. Dies kann eine Holzfaserplatte, eine Holzschalung oder eine mindestens 40 mm dicke, trittfeste Wärmedämmung sein.

Wahl des normkonformen Unterdaches

Das für ein funktionstüchtiges Dach erforderliche Unterdach hängt primär von folgenden Kriterien ab:

• Klimatische Bedingungen am Gebäudestandort (vgl. Bezugshöhe h₀ aus Norm SIA 261).

• Spezielle klimatische Bedingungen und ortsabhängige Belastungen, als Erfahrungsschatz der ortsansässigen Fachleute.
• Dachneigung und Materialwahl für die Deckung als planerischer Spielraum: Je besser der Schutz durch die Deckung, desto geringer werden die Anforderungen an das Unterdach.

Ein Unterdach für normale Beanspruchung ist zulässig bis zu einer Bezugshöhe h₀ von 800 m; dies unter der Voraussetzung, dass die Deckung in Abhängigkeit von der Dachneigung ein solches Unterdach zulässt (vgl. Bild 3.1.23). Bei einer Bezugshöhe h₀ über 800 m ist mindestens ein Unterdach für ausserordentliche Beanspruchung zu wählen. Die Angaben zum Unterdach beziehen sich gemäss Norm SIA 232/1 auf eine Sparrenlänge bis 8,0 m, ohne Angaben von Konsequenzen bei längeren Sparren. Es ist zu empfehlen, bei Sparrenlängen von über 8,0 m, Unterdächer für die nächsthöhere Beanspruchung zu wählen, bis hin zur ausserordentlichen Beanspruchung.

Spezielle Abdichtungen sind primär dann zu wählen, wenn eine für die Deckung erforderliche Dachneigung unterschritten wird. Aus wirtschaftlicher Überlegung ist es in der Regel sinnvoll, die Dachneigung und die Deckung so zu wählen, dass auf die kostenintensive und bauphysikalisch eher ungünstige spezielle Abdichtung (hoher Dampfdiffusionswiderstand auf Kaltseite) verzichtet werden kann.

Spezielle Abdichtung

Ist auf dem Unterdach mit permanentem Wasseranfall infolge ungenügender Dichtheit der Deckung, starkem Windeinfluss o. Ä. zu rechnen, muss eine spezielle Abdichtung (Flachdachabdichtung mit Dichtungsbahn gemäss Norm SIA 271) erstellt werden.

Diese Flachdachabdichtung ist über einer Verlegeunterlage auszuführen. An- und Abschlüsse, Befestigungen und Durchdringungen müssen bei permanentem Wasseranfall, dem zu erwartenden Wasserdruck entsprechend, dicht sein. Die Entwässerung hat direkt in die Rinne oder auf ein angrenzendes Dach zu erfolgen.

Die für spezielle Abdichtungen geeigneten Abdichtungsmaterialien sind viel dampfdichter als die in der Regel diffusionsoffenen Unterdachbahnen. Die daraus resultierenden Auswirkungen auf die bauphysikalische Funktionsfähigkeit des Konstruktionsaufbaus sind zu berücksichtigen. Befindet sich die Tragkonstruktion nicht warmseitig der Wärmedämmschicht und ist die über einer Verlegeschicht aufgebrachte spezielle Abdichtung nicht unterlüftet, muss die feuchtetechnische Funktionstüchtigkeit speziell nachgewiesen werden (vgl. Kapitel 2.4 «Feuchteschutz»).

Je nach Bauaufgabe und Randbedingungen stehen verschiedene Konstruktionsvarianten zur Diskussion (vgl. Bilder 3.1.26 bis 3.1.28), die sich betreffend den Erstellungsaufwand, die Schichthöhen und die bauphysikalische Funktionsfähigkeit wesentlich voneinander unterscheiden.

3.1.8 Durchlüftung

Bei geneigten Dächern werden drei verschiedene Durchlüftungkonzepte unterschieden:

• Einfach belüftetes Dach mit Durchlüftung zwischen Unterdach und Deckung. Dieses Konzept wird aktuell mehrheitlich angewendet, weil dieses System auch in wärmetechnischer Hinsicht vorteilhaft ist und diffusionsoffene Unterdächer zur Verfügung stehen.
• Zweifach belüftetes Dach mit Durchlüftung zwischen Unterdach und Deckung sowie zwischen Wärmedämmung und Unterdach. Die zweifache Belüftung ist vor allem noch bei bestehenden Dächern mit geschuppten Unterdächern anzutreffen. Bei neuen Dächern wird aus verschiedenen Überlegungen (z.B. Wärmeschutz und schwierig zu gewährleistende Durchlüftung) meist auf die Unterlüftung des Unterdaches verzichtet.
• Nicht belüftete Dächer mit speziellen Anforderungen an das Feuchteverhalten. Die Funktionstüchtigkeit ist objektspezifisch zu prüfen (rechnerischer Nachweis, Verantwortung durch Projektierende). Das unbelüftete Dach wird nachfolgend nicht speziell behandelt.

Durchlüftung zwischen Unterdach und Deckung

Die Angaben zur Durchlüftung zwischen Unterdach und Deckung gelten für das einfach und das zweifach belüftete Dach. Abhängig von der Sparrenlänge, der Dachneigung und der Bezugshöhe h₀ sind die in Bild 3.1.29 aufgeführten minimalen Höhen einzuhalten (in der Regel Höhe der Konterlattung). Bei wärmegedämmten Dächern ist zu empfehlen, eine Höhe des Durchlüftungsraums von 60 mm nicht zu unterschreiten.

Querschnittsverminderungen

Eine örtlich begrenzte Reduktion der Höhe oder Breite des Durchlüftungsraums, z.B. bei Durchdringungen, Pfetten u.Ä., ist bis maximal 50 % des erforderlichen Querschnitts zulässig. Bei Unterbrechung des Durchlüftungsraums in Strömungsrichtung, z.B. bei Lukarnen und Dachflächenfenstern (vgl. Bild 3.1.31) sowie bei Graten und Kehlen (vgl. Bild 3.1.32), ist die erforderliche Belüftung mit konstruktiven Massnahmen, wie z.B. Querlüftung, sicherzustellen.

Zu- und Abluftöffnungen

Zu- und Abluftöffnungen von Durchlüftungsräumen müssen freie Querschnitte aufweisen, die mind. die Hälfte des erforderlichen Durchlüftungsquerschnitts aufweisen. Das Eindringen von Kleintieren wie Mäusen ist durch geeignete Massnahmen wie Lochbleche zu verhindern.
Je nach Zuluftführung im Traufbereich kann das Unterdach in die Rinne entwässert werden oder die Entwässerung erfolgt über das Vordach (vgl. Bild 3.1.33).

Die Abluftöffnungen im Firstbereich werden in der Praxis oft entgegen den normativen Anforderungen ausgeführt, wobei folgende Varianten zu unterscheiden sind:

• In der Fläche luftdurchlässige Deckungen können bei der Anordnung und Dimensionierung von Abluftöffnungen berücksichtigt werden. Der Verzicht auf spezielle Fortluftöffnungen im Firstbereich führt, bei luftdurchlässiger Deckung, kaum je zu Folgeproblemen.
• Bei luftdichter Deckung, integrierten Solaranlagen und bei grosser Sparrenlänge sind spezielle Entlüftungskonstruktionen wie Lüfterfirstaufsatz, Lüftungsziegel u.Ä. erforderlich (vgl. Bild 3.1.34).

Durchlüftung zwischen Wärmedämmung und Unterdach

Die minimal erforderliche Höhe des Durchlüftungsraums hängt von der Sparrenlänge und der Dachneigung ab (vgl. Bild 3.1.35). Objektspezifisch kann es sinnvoll sein, die Höhen der Durchlüftungsräume grösser zu wählen.

Querschnittsverminderungen

Eine örtlich begrenzte Reduktion der Höhe oder Breite des Durchlüftungsraums, z.B. bei Durchdringungen, Pfetten u.Ä., ist bis maximal 50 % des erforderlichen Querschnitts zulässig. Wenn der Durchlüftungsraum durch eine sich durchbiegende Unterdachplatte verringert wird, darf die Durchbiegung max. ¹⁄₃ der Höhe des Durchlüftungsraums betragen (vgl. Bild 3.1.36). Das Unterdach darf beim zweifach belüfteten Dach nie auf der Wärmedämmung aufliegen!

Unterbrechung der Durchlüftung

Bei Unterbrechung des Durchlüftungsraums in Strömungsrichtung, z.B. bei Lukarnen und Dachflächenfenstern sowie bei Graten und Kehlen, ist die erforderliche Belüftung mit konstruktiven Massnahmen sicherzustellen. Weil das oft schwierig und aufwendig ist, wird bei solchen Dächern meist auf eine Unterlüftung des Unterdaches verzichtet und ein einfach belüftetes Dach bevorzugt.

Zu- und Abluftöffnungen

Für die Zu- und Abluftöffnungen des Durchlüftungsraums zwischen Wärmedämmung und Unterdach gelten dieselben Anforderungen wie beim Durchlüftungsraum zwischen Unterdach und Deckung. Weil aber nun zwei Konstruktionsebenen be- und entlüftet werden müssen, resultieren etwas andere Detaillösungen (vgl. Bilder 3.1.37 und 3.1.38).

3.1.9 Verlegeunterlage für Deckung

Verlegeunterlage für nicht metallische Deckung und selbsttragende Metalldeckung

Als Verlegeunterlagen für nicht metallische Deckungen (Tondachziegel, Betondachziegel, Faserzement- und Naturschieferprodukte) werden horizontale Dachlatten und vertikale Konterlatten verwendet. Die Verlegeunterlage überträgt die Lasten der Dachkonstruktion (Gewicht Deckmaterial, Schneelast) auf die Tragkonstruktion bzw. Unterkonstruktion.

Hauptsächlich werden Latten aus Fichtenholz eingesetzt. Die Holzlatten dürfen eine maximale Holzfeuchtigkeit von 20 Masseprozent aufweisen.

Verlegeunterlage für nicht selbsttragende Metalldeckung

Als Verlegeunterlage für Metalldeckungen werden in der Regel Schalungen und Lattungen aus Fichte oder Tanne verwendet. Die Dicke der Holzschalung muss mind. 27 mm und die Breite soll 80 mm bis max. 120 mm betragen. Bei gekrümmten Dachflächen können schmalere Bretter oder Bohlen erforderlich sein. Bis zur Verlegung der Deckung muss die Holzschalung provisorisch geschützt werden, z.B. mit einer Bauzeitabdichtung. Es kann hierfür auch eine Trennlage eingesetzt werden.

Aus verschiedenen Gründen, z.B. wegen der Statik, werden auch Verlegeunterlagen aus Holzwerkstoffplatten eingesetzt. Bevorzugt werden Holzwerkstoffplatten aus Nadelholz wie Fichte oder Tanne. Die Dicke muss mind. 27 mm betragen.

3.1.10 Deckung

Deckung mit nicht metallischen Materialien

Die Deckung schützt die Dachkonstruktion vor Witterungseinflüssen. Sie leitet das Meteorwasser ab und überträgt die Schnee- und Windlasten über die Dach- und Konterlattung in das Tragwerk. Die Wahl des Deckmaterials richtet sich nach technischen wie auch gestalterischen Gesichtspunkten. Die geografische Lage (Bezugshöhe h₀) und die Dachneigung spielen bei der Wahl der Deckung eine wesentliche Rolle. Die Minimalneigungen für die verschiedenen Deckungsmaterialien sind abhängig von der Konstruktion des Unterdaches, der Sparrenlänge und den klimatischen Verhältnissen (vgl. Bild 3.1.23).

Metalldeckung

Metalldeckungen aus Dünnblech können ab einer Dachneigung von 3 Grad bei jeder Dachform angewendet werden. An- und Abschlüsse können mit dem Material der Deckung realisiert werden, wodurch architektonisch interessante Lösungen möglich sind. Die Metalldeckung muss abhängig vom Dachsystem, der Dachneigung, der Unterkonstruktion und der Verlegeart projektiert werden. Das Unterdach ist, abhängig von der Deckungsart, der Dachneigung und den klimatischen Bedingungen, der Beanspruchung entsprechend, zu wählen.

Zu beachten ist, dass die in den Normen vorgegebenen Werte (z.B. Gefälle, Materialeigenschaften usw.) immer als Mindestanforderungen bei systemgerechtem Aufbau gelten. Zusätzliche Sicherheiten können sinnvoll oder objektspezifisch notwendig sein, wie z.B. grösseres Gefälle, kleinere Achsmasse oder dickere Bleche.

Es steht eine Vielzahl möglicher Metalldeckungen zur Verfügung, wobei folgende Typologie unterschieden wird:

• Nicht selbsttragende Systeme und
• Selbsttragende Systeme.

Nicht selbsttragende Systeme

Bei diesen Systemen werden die auftretenden Krafteinwirkungen in die Unterkonstruktion übertragen und von dieser aufgenommen. Die Metalldeckung übernimmt einzig den Schutz gegen äussere Witterungseinflüsse. Als Verlegeunterlage wird in der Regel eine vollflächige Holzschalung verwendet.

Selbsttragende Systeme

Durch spezielle Abkantungen, Profilierungen oder Verformung sowie durch geeignete Blechqualität und -dicke können diese Systeme alle äusseren Krafteinwirkungen (z.B. Winddruck und -sog, Lasten durch Schnee und Begehung) schadenfrei aufnehmen. Als Verlegeunterlage wird in der Regel eine Holzlattung verwendet.