EIGENHERDSCHULE KLEINMACHNOW DACHAUSBAU + SANIERUNG
Baukonstruktion MaA1 WS 2008/09 Fachhochschule L端beck Fachbereich Bauwesen Michael Seupel Peter Meyer
1
EIGENHERDSCHULE KLEINMACHNOW DACHAUSBAU + SANIERUNG
Arbeit im Fach Baukonstruktion im Bestand Studiengang Master Architektur der Fachhochschule Lテシbeck
Verfasser:
Micheal Seupel, 182229
Peter Meyer, 179944
Betreuerinn: Prof. Dipl.窶的ng. Renate Abelmann
2
Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis.. ..........................................................................................3 1
Projektübersicht Eigenherdschule Kleinmachnow . ..................................4
8
Verwendete Systeme und Hersteller . ................................................... 22
1.1 Beschreibung des Objektes..............................................................4 1.2 Zeichnungen des Bestand.............................................................5/6 1.3 Vorhandene Konstruktion.................................................................7
2
Grundlagen für ein Sanierungskonzept.. ..................................................7
8.1 8.2 8.3 8.4
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8
9
Quellen............................................................................................... 26
9.1 Quellenangabe.............................................................................. 26
3
Sanierungskozept.. ................................................................................9
4
Sanierungskonzept zur Zwischenpräsentation....................................... 12
5
Der Entwurf.. ....................................................................................... 13
5.1 Grundriss Dachgeschoss............................................................... 13 5.2 Sparrenplan.. ................................................................................. 14
6
Werkplanung....................................................................................... 15
6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6
7
U-Wert Berechnung............................................................................. 21
7.1 Außenwand Bestand...................................................................... 21 7.2 Außenwand Saniert.. ...................................................................... 21
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7
Bestandsschutz...............................................................................8 Bauaufsichtliches Genehmigungsverfahren........................................8 Denkmalschutz................................................................................8 Bauphysik.......................................................................................8 Schallschutz.. ..................................................................................8 Brandschutz.. ..................................................................................8 Das individuelle Brandschutzkonzept................................................9 Tragfähigkeit/Gebrauchstauglichkeit.. ................................................9
Die Energetische Sanierung.. ............................................................9 Maßnahmen....................................................................................9 Sonderproblematik bei Innendämmung.............................................9 Innendämmung aus bauphysikalischer Sicht.................................... 10 Wärmebrückenproblematik bei Innendämmung.. .............................. 10 Tauwasserproblematik bei Innendämmung.. ..................................... 11 Trocknungsbehinderung durch Innendämmung................................ 11
4.1 Skizze Schnitt.. .............................................................................. 12 4.2 Skizze Grundriss.. .......................................................................... 12
Übersicht...................................................................................... 15 Detail A Keller 1:10........................................................................16 Detail B Sockel 1:10......................................................................17 Detail C Decken und Fensteranschluss 1:10....................................18 Detail D Traufe 1:10....................................................................... 19 Detail E Firstpunkt 1:10.. ................................................................ 20
3
Fenstersystem Stebler.. .................................................................. 22 Heizschleifen................................................................................. 23 Innendämmung.. ............................................................................ 24 Sanierputz.. ................................................................................... 25
1 Projektübersicht Eigenherdschule Kleinmachnow
1.1
Beschreibung des Objektes
Das Hauptgebäude der Eigenherdschule in Kleinmachnow wurde 1935 erbaut.Es steht als Einzeldenkmal in der Denkmalliste des Kreises Potsdam-Mittelmark. Da die Schule erheblichen Raumbedarf hat, muss das Dachgeschoß des Hauptflügels ausgebaut werden. Vorgesehen sind 3 Klassenräume, 3 kleine Lagerräume, eine jeweils einsitzige WCAnlage für Lehrer /-innen sowie eine jeweils doppelsitzige WC-Anlage für Schüler / -innen. Bei der Belichtung des Dachraumes muß der Denkmalschutz besonders beachtet werden. Um Das Dachgeschoß nutzen zu können, sind 2 Rettungswege erforderlich. Eine Rettung über Fenster ist nicht zulässig. Um die Schule behindertengerecht zu erschließen, ist der Einbau eines Aufzuges erforderlich.
Abb. Rückgiebel
Im Übrigen soll das Gebäude komplett und insbesondere energetisch saniert werden.
Abb. Eingang Hanseatendiele
4
1 Projektübersicht Eigenherdschule Kleinmachnow
1.2 Zeichnungen Bestand
41.13
40.34
40.86 41.14 41.35
40.71
40.45
41.01 41.64
39.08
39.54 39.62
39.12
Lichtung
40,12
39,17 39.66 Auffangbecken
39.26
38.44
40.17
4
Eiche Ø=0,17
Eiche Ø=0,20
39.47
1338
39,77
39.62 39,66
39,59 37,9
39,57
37.43
40,31 40,07
40,06 39,81
39,76
39,84
40,06
40,26
40.47
Weg
63,62
40,00
40,60
Eiche Ø=0,25 39,05
KD 39,47
1340
40,61
KD 39,86
25,32
Birke Ø=0,60
Eiche Ø=0,28
40.39
40,30
40,01
KD 39,95
KD 39,33 37.23 Auffangbecken
39,90
40,14
KD 39,89 KD40,79
38,99 Eiche Ø=0,32
KD 39,78
102,87
Lichtung
KD 39,52
40.56
Neuanpflanzung KD 39,93 KD 39,91
40,50
40,77
KD 39,74
40,31 40,32
39,42
40,33
39,45 37.47
HORT II SD 29° EFH 39,58 HGH 44,55 HFH 47,70
40,18
KD40,35
EIGENHERDSCHULE
40,05
39,46
40,15
40,09 40,18
39.43
40.13
28,
Balkon 39.36
Teich
39,44
Tor
40,65
KD 39,67 39,38
37.46
8
40,17
37.31
37.31
40,35
8,2
40,31
KD 39,24
38.91
40,37
4,4 7
38.96
Kunstraum/ Ausstellung
Arbeitsgeräte
39,17 39,30 Neuanpflanzung 39,16 39.14 39,46
38.15
KD40.52 KD40,37
78
Abb. Skizze Systemschnitt 40,09
Eiche Ø=0,90
KD40,57
Speiseraum WD HGH 47,80 HFH 51,68
13,
Schule II SD 20° EFH 40,50 HGH 47,07 HFH 49,07
39.11
40,92
KD 39,90
mp
38.05
40,50
P
KD 39,86
39.19
Im Ka
39.03
39,77
74
KD39,97
40,06
39,91
37.37
39,97
39,45 39,50
40,16 40,55
Schulhof
38.85
KD 40,20
40,03
39,91 KD 40,15
40,32
39,45 39.90
Tor
39.57
38.40
amp
96
ca.
5
,9
68
ca.
15,
37
P
40,24
40.12
9
,3
.2
ca
40.43
Trafo 18 1740,22 40,13 40,03 19 40,09
St St
152 15340,60 154
bün
e
40,76 155
12
40,3740,67 40,73 158
40,35 83
2
30
.0
13 41,21
40,75
70.
45
TELEFON 033203/3059-0 TELEFAX 033203/305929 41,15 infoa Vermessung-Buschmeyer.de WWW.Vermessung-Buschmeyer.de
159 40,56 99
1347
A ugust-Bebel-Platz 4 14532 leinmachnow
156 157
geplantes
Spielfeld
40,53
Abb. Grundriss Lageplan Bestand
DIPL.-ING.(TU) Ö FFENTLICH BESTELLTER VERMESSUNGSINGENIEUR 39.72
90
KD 40,20
14 40,10 15
Tri
38,
1344 1345
12
Trafo
St
40.05 40.16
St
5
40,05
39.76
St
39,99
38.99
Buschmeyer
40,3840,47
St St St
40,08 13
39.09
38.80
St
St
P
Spielplatz 38.39
37.98 37.96
St
Seilbahn
Volker
149 150 40,34
Untergeschoß
14
37.97
39,02
II
St
St
38,06
St St St
39,84 40,17 11
39.21
St
39,81
38.69
II GH 43,60
Tor
39,83
38.36
Untergeschoß
39,
,0
,5
38
39
38,07 38,12
10, 12 144 147145
148 10
St St
37,99
SPORTHALLE FlachdachI KFH 37,00 EFH 40,40 HGH 45,40
39,95 9
39,60 39.49 39,66 KD39,68 KD 39,53
39.50
38,28 Klettergerüst 38,33 38,45 38,67
P 39.50
5
40,35 142 143
St
38,85 38,88
Fahrrad39.33 untersta nd
38.51
38.09
2,2 8
KS37,41
38.70
4,7
6 7
79,
,5
38,22
39,24
39.19 ca. 5
38,20
Im K
38,44 38,63 38,27
37,45
38 ,5 38,26 38,52 39, 38,74 37.99 37,45 0
40,17
Fahrradabstellplatz
39,69 39.45 39,69 8
39,68
38.66
Weg
39,76
39.77
39.75 39.01
38,53 38,70
35
Dachüberstand
39,75
1339
38,29 38.5038,77 38,18
Teich
40,08
57,
39,88 Birke
39,78
0
28,44
1342
38
38,98
40,16 40,18 40,18
1343
1,0
38,97
40,17
KD39,84 39,86 KD39,73
39,68
,5
37,45 38,45 38,36 38,6238,49 38,43 38,44 38,59 38,46
40,13
Asphalt
39,88
39,45
38
37,45
39.08
3956
38,50 38,60 38,39 38,79 38,31
37,45 KS38,09 KS37,50
38,26 38,44 38,31
40.02 39,80
9,6
38,73
39.96
37.97 38,11
39,94 39,52
4
3 38,84
39,85
01
38,97
538,43 8, 38,10
39,98
39,74
KD 38,64 38,59 38,52 38,39 38,32 38,24 38,06 38,70 38,46 38,35
32,
38,57 53
19,
39,98
39,83
38,40
38,5
4,9
39.00 39.78
40,62
40,12
39,45 Schp 39.56 39,44
40,40
40,10 39.99
Sp Grurung be -
38.47
40,05
KD 40,00
39.91 38.87
40,18
KD 40,10
39.53
Lau fba hn Lau fba hn
39,18
38
40,13
114
111 40,45 40,22 113 40,56 115
22/3
161
40,43
40,40
40,30
40,77 167 41,02
163 164
1
40 34
Auszug aus dem Bestandsplan Abb. Grundriss Gemarkung: Kleinmachnow Maßstab 1 : 750 41,30 Flur: 12 Plan ausgefertigt am 24.07.2008
160 162
40,42
5
Erdgeschoss Bestand
1 Projekt端bersicht Eigenherdschule Kleinmachnow
1.2 Zeichnungen Bestand
Abb. Grundriss 1 Obergeschoss Bestand
Abb. Grundriss Dachgeschoss Bestand
6
1 Projektübersicht Eigenherdschule Kleinmachnow
1.3 Vorhandene Konstruktion
Abb. Vorhandene Konstruktion Dach / Drempel
Abb. Vorhandene Konstruktion Dach / Hängewerk
Abb. Vorhandene Konstruktion Decken / DG Holzbalkendecke
Abb. Vorhandene Konstruktion Decken / Stahlsteindecken
Abb. Vorhandene Konstruktion Wände
Abb. Vorhandene Konstruktion Fenster
Vorhandene Konstruktionen: Wände: Die Aussenwände sind aus 36er Mauerwerk einschalig gemauert, innen verputzt, außen teilweise verputzt mit einem speziellen Wurmputz, teilweise mit SichtmauerwerkOrnamentik (Sockel, Türgewände etc.). Die Decken über dem KG und EG sind Stahlsteindecken; die Decke über dem OG ist eine Holzbalkendecke. Der Kellerboden besteht nur aus einer Zementestrichschicht ohne Bodenplatte. Fenster: Bauzeitliche Fenster sind Kastenfenster mit Holzrahmen.
Abb. Skizze Schnitt Bestand
7
2 Grundlagen für ein Sanierungskonzept
Baurechtliche Aspekte 2.1 Bestandsschutz Alle Gebäude, die aufgrund früherer Baubestimmungen und -genehmigungen errichtet wurden, genießen Bestandsschutz. Sie müssen also nicht generell geänderten Bauvorschriften angepasst werden. Werden Änderungen an den Bauten durchgeführt, die nicht baugenehmigungspflichtig sind, so besteht auch weiterhin Bestandsschutz (z.B. wenn nur die Haustechnik eines Gebäudes modernisiert wird oder das Gebäude nur einen Anstrich bekommt, ohne dass Eingriffe in die Tragstruktur vorgenommen werden). Ein Gebäude verliert allerdings seinen Bestandsschutz, wenn: • die Nutzung geändert wird, • wesentliche, die Stand- und Funktionssicherheit berührende Änderungen durchgeführt werden, • die Beseitigung der vorhandenen Bauschäden einen Eingriff in das statisch konstruktive Gefüge des Gebäudes erfordert, • aufgrund des Bauzustandes Gefahren für die öffentliche Sicherheit und Ordnungbestehen oder • die Gestaltung bzw. das Erscheinungsbild des Gebäudes verändert wird. Zum Beispiel besteht kein Bestandsschutz, wenn in ein Wohngebäude eine Gaststätte oder ein Laden eingebaut wird, wenn ein Wohngebäude zu Eigentumswohnungen umgebaut wird, wenn die durch Holzschädlinge befallenen Bauteile ersetzt oder verstärkt werden müssen. Dann wird der Altbaubau ordnungssrechtlich wie ein Neubau
behandelt und alle neu eingebauten und alle verbleibenden Bauteile müssen den aktuell gültigen Vorschriften genügen. Inwieweit Bestandsschutz in Anspruch genommen werden kann, ist mit der zuständigen Baubehörde abzustimmen. 2.2 Bauaufsichtliches Genehmigungsverfahren Die Umsetzung der i.a. für neue Bauten geltenden Normen auf bestandsgeschützteAltbauten ist keinesfalls immer angeraten, da hieraus häufig überzogene und teure Forderungen, wenig dauerhafte Lösungen oder viel zu große Eingriffe in den Altbaubestand resultieren. Besser ist es, hier der zunehmenden Praxis zu folgen und die in jeder Landesbauordnung zulässige Ausnahme im Einzelfall zu beantragen. Dabei kommt es darauf an, die Abweichungen vom Neubaustandard gegenüber der genehmigenden Behörde fachlich fundiert zu begründen. 2.3 Denkmalschutz Denkmale sollen nach der Gesetzgebung der einzelnen Bundesländer als Quellen und Zeugnisse menschlicher Geschichte geschützt und gepflegt werden. Für die Fragen der Denkmalwürdigkeit, der Unterschutzstellung und der Bewahrung des Denkmals ist immer die untere Denkmalschutzbehörde zuständig. Der Denkmalschutz verpflichtet den Eigentümer zur Abstimmung mit der Behörde bei Um- und Ausbaumaßnahmen. Jede Veränderung eines Denkmals, selbst eine Instandhaltung, ist genehmigungspflichtig [Seehausen 1998].Eine rechtzeitige Planung, die die Belange des Denkmalschutzes und eventuell bestehender Gestaltungssatzungen berücksichtigt,
8
ist in jedem Fall empfehlenswert und verhindert spätere Zeitverluste und Kostenerhöhungen. 2.4 Bauphysik An die Ausführung von Bauteilen bei derModernisierung werden im Grundsatz diegleichen Mindestanforderungen gestelltwie an neue Konstruktionen. In der aktuellen DIN 4108 [DIN 4108-2:2001]; [DIN 41083:2001] finden man die entsprechendenGrenzwerte. Von diesen Grenzwertensollte lediglich in begründeten Fällen abgewichen werden. Bei Unterschreitung des Mindestwärmeschutzes sind die Konsequenzen sorgfältig abzuwägen. Der Nutzer ist ggf. auf ein angepasstes Verhalten hinzuweisen. Dies betrifft im Wesentlichen ein an die Feuchteproduktion angepasstes Lüftungsverhalten. Die Anforderungen an den Mindestwärmeschutz gemäß Norm befinden sich in Tabellen. Über den Mindestwärmeschutz hinaus werden von der Bundesregierung bauordnungsrechtliche Maßnahmen aus Gründen der Versorgungssicherheit und des Klimaschutzesauf der Grundlage des Energieeinsparungsgesetzes [EnEG 1976] vorgeschrieben. 2.5 Schallschutz Als technische Regeln für den Schallschutzsind zur Zeit die Normen DIN 4109 [DIN 4109:1989] und Beiblatt 1 zur DIN 4109 [DIN 4109/Bbl1:1989] vom November 1989 eingeführt. Empfehlungen für den erhöhten Schallschutz und für einen Schallschutz im eigenen Wohn- und Arbeitsbereich werden zukünftig im Teil 10 der DIN 4109 [E DIN4109-10:2000] geregelt. Wenn kein Bestandsschutz vorliegt, gelten diese Normen. Für die Definition der bauakustischen
Messgrößen für die Luft- und TrittschallDämmung wird auf die Normen [DIN 4109:1989] und [DIN EN ISO 140:1998] verwiesen. Es ist zu beachten, dass die Schalldämmwerte der verschiedenen Bauteile im eingebauten Zustand unter Berücksichtigung der bauüblichen Nebenwege (z.B. Flankenübertragung) erreicht werden müssen (Kennzeichnung durch einen Hochstrich am R und L). Der Nachweis einer ausreichenden Schalldämmung kann wegen der Vielfältigkeit der Konstruktionen und des Erhaltungszustands in den meisten Fällen nur mittels einer Schalldämmprüfung am Bau (einer sogenannten Güteprüfung nach DIN 4109) erfolgen. Hierfür gibt es in Deutschland sachverständige Prüfstellen, die in einem Verzeichnis beim Verband der Materialprüfämter e.V., VMPA, geführt werden [Verzeichnis o.J.]. In Einzelfällen kann bei genauer Kenntnis der Bauteile auch ein Nachweis über die Beispielsammlung des Bbl. 1 zur DIN 4109 [DIN 4109/ Bbl1:1989] möglich sein. 2.6 Brandschutz Geht der baurechtliche Bestandsschutz aufgrund der Umbaumaßnahmen bzw. Umnutzung verloren, gelten die Anforderungenan Bauteile der Landesbauordnungen (LBO) und die Sonderverordnungen für Gebäude oder Räume mit besonderer Art und Nutzung. Sind bei älteren Gebäuden die geltenden baurechtlichen Anforderungen nur mit erheblichem Aufwand zu erfüllen,ist abzuwägen, ob ein vorbeugender baulicher Brandschutz durch Ertüchtigung der Bauteile gemäß geltender Vorschriften erfolgtoder die Schutzziele durch andere Maßnahmen erreicht werden können.
2 Grundlagen für ein Sanierungskonzept
2.7 Das individuelle Brandschutzkonzept Statt eines Brandschutznachweises „nachListe“, also dem Umsetzen von Anforderungen der Landesbauordnungen, kann in Abstimmung mit Feuerwehr, Bauaufsicht und Bauherrschaft bzw. Nutzer ein individuelles Brandschutzkonzept erarbeitet werden. Dieses Konzept muss die grundsätzlichen Anforderungen an den passiven und aktiven Brandschutz sicherstellen. Im Rahmen vonBrandschutzkonzepten kann die in denBauordnungen bisher nicht berücksichtigteAnlagentechnik wie z.B. Rauchmelder und Sprinkleranlagen eingesetzt werden. Bauliche und technische Maßnahmen werden in Abstimmung mit einem Rettungskonzept als Gesamtmaßnahme erarbeitet. 2.8 Tragfähigkeit/Gebrauchstauglichkeit Gemäß Bauordnungen der Länder darf auch bei Änderungen und Erhaltungsmaßnahmen an bestehenden Gebäuden die Sicherheit der Menschen nicht beeinträchtigt werden. Bei der Durchführung von Modernisierungsmaßnahmen kann es erforderlich werden, die Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit der vorhandenen Bauteile und Verbindungen nachzuweisen. Nach dem Baugesetz ist der mit der Beurteilung der Tragsicherheit beauftragte Ingenieur verpflichtet, die bauaufsichtlich eingeführten Berechnungs- und Bemessungsnormen einzuhalten.
3 Sanierungskonzept 3.1 Die Energetische Sanierung Welche Lösungsmöglichkeiten bestehen nun, um die schützenswerte Fassade im Sinne des Klimaschutzes zu verbessern, ohne Proportionen, Material und Ornamente zu überformen und zu entstellen? Dazu sollte man zunächst ein Gebäude als System verstehen, das sich aus dem Zusammenspiel von wärmedämmender Gebäudehülle und der darauf abgestimmten Haustechnik ergibt. Kellerdecken, Außenwände, Fenster und Dächer beziehungsweise oberste Geschossdecke markieren die bauphysikalische Qualität eines Gebäudes, ergänzt um haustechnische Komponenten wie Heiz-,Lüftungs- und Warmwassersysteme und regenerative Energien.
3.2 Maßnahmen - Abbruch des vorhandenen Dachstuhls - Dachpfannen werden wiederverwendet - Neuer Dachstuhl, Mittelpfetten werden durch einen Stahlrahmen mit Stahlbetonauflager und Zugband in Holzbalkendecke ersätzt - Drempel Rückverankern - Aufbringen einer Wärmedämmschicht (WLF 0,035 W/qmK) zwischen die Sparren -Ertüchtigung der Holzbalkendecke (Brandschutz/Schallschutz)
9
- Ausschachtung des vorhandenen Kellers, Einbringen einer Sohlplatte, Trittschalldämmung und Estrich, im Keller Außenbereich, Montage einer Vertikalsperre sowie einer Dräleitung - Das gesamte Gebäude wird mit einer Innendämmung versehen (Calcitherm Klimaplatte) - Austausch der Innen-Fenster gegen solche mit Wärmeschutzverglasung
Wand 2 zeigt die Aufbringung einer äußeren Wärmedämmschicht, die die winter- und sommerlichen Temperaturspitzen fast vollständig abfängt. Die Temperaturamplitude zwischen Winter und Sommer beträgt nur noch 11K. Bei Wand 3 dagegen wird der Wärmestrom zwischen innen und außen wie bei Wand 2 gebremst, durch eine innenliegende Wärmedämmschicht, jedoch auf der ungünstigeren Seite, so dass ein Kältebzw. Wärmestau ensteht. Die Temperaturamplitude zwischen Winter und Sommer klettert drastisch auf 60K mit merklichen Auswirkungen auf die Formänderung der Außwand
3.3 Sonderproblematik bei Innendämmung Innenliegende Wärmedämmschichten produzieren veränderte bauphysikalische Verhältinisse in und an der Außenwand bezüglich des Wärmeschutzes im Winter (Wärmebrücken durch in die Außenwände einbindende Bauteile), des sommerlichen Wärmeschutzes (verringertes Speichervermögen) und des Brand - und Schallschutzes. Während diese Probleme abschätzbar und daher leichter zu bewältigen sind, enstehen jedoch durch veränderte Temperaturverhältnisse in den Außenwänden Formänderungen. In der Abbildung sind die veränderten Temperaturverhältnisse in unterschiedlich gedämmten Außenwänden dargestellt: Wand 1 zeigt den ungedämmten Ursprungszustand. Die Temperaturdifferenz beträgt zwischen Winter und Sommer 38K. Temperaturspitzen im Winter und Sommer werden über den Wärmestrom zwischen innen und außen gedämpft.
Abb. Skizze Schema Wärmedämmung
3 Sanierungskonzept
3.4 Innendämmung aus bauphysikalischer Sicht
3.5 Wärmebrückenproblematik bei Innendämmung
Die Innendämmung hat ihre Vorteile vor allem in der bequemen Anbringung. Gerade für Räume, die nur sporadisch genutzt und beheizt werden (Versammlungsräume, Festsäle etc) bietet die Innendämmung entscheidende energetische Vorteile. Der Raum kann sehr schnell aufgeheizt werden, da die massiven Außenwände nicht mit erwärmt werden müssen.
Eine nachträgliche Innendämmung führt bei niedrigen Außentemperaturen zu einer Absenkung der Temperatur der Außenwand. Da im Altbaubereich die Decken und Innenwände meist ohne thermische Trennung an diese Außenwand angebunden sind, ist damit in Außenwandnähe auch deren Temperatur zum Teil deutlich erniedrigt. In dem Bild ist dies am Beispiel einer angrenzenden Innenwand veranschaulicht (stationäre Betrachtung). Die Innendämmung bewirktunter den zugrunde gelegten Außenklimabedingungen eine Absenkung der Oberflächentemperatur auf der Innenseite des Mauerwerks auf etwa 4 °C. An der raumseitigen Dämmstoffoberfläche beträgt die Temperatur dagegen 17 °C. Bei einer Raumluftfeuchte von 50 % rel. Feuchte ergeben sich damit hier unkritische Oberflächenfeuchten von 60 %. Da die Innenwandoberfläche über die Außenwand abgekühlt wird, ergibt sich dagegen am Übergang zum gedämmten Bereich eine deutlich abgesenkte Oberflächentemperatur von lediglich 10 °C. Die Folge ist eine Oberflächenfeuchte von 95 %! Schimmelpilzwachstum ist damit vorprogrammiert. Dieses Problem kann, wie im linken Teil des Bildes gezeigt, durch eine Dämmung von Teilbereichen der Innenwand (bzw. Decke) gelöst werden. Dazu gibt es natürlich auch optisch ansprechendere Lösungen, wie z.B. die Verwendung vonDämmstoffkeilen.
Im Gegensatz zu den beiden anderen Dämmsystemen können bei einer Innendämmung die Außenwände nicht zum sommerlichen Wärmeschutz beitragen. Dies ist aber weniger von Bedeutung, wenn ausreichend thermisch massive Innenwände vorhanden sind. Nicht zu vernachlässigen ist der ungünstigere Brandschutz bei Verwendung eines brennbaren Dämmstoffs, z.B. auf Basis von organischen Schäumen wie Polystyrol- oder Polyurethandämmstoffen. Die im Brandfall entstehenden giftigen Brandgase können eine starke Gefährdungbedeuten. Gerade in Ballungsgebieten mit enorm hohen Wohnraumkosten ist die mit einer Innendämmung verbundene Verminderung der Wohnfläche ein entscheidender Nachteil. Hinzu kommen weitere Mieterbeeinträchtigungen, wie z.B. das Problem der meist mangelhaften Befestigungsmöglichkeiten von Bildern oder Regalen an den innen gedämmten Wänden. Von wesentlich größerer Bedeutung sind aber die mit einer Innendämmung verbundenen Probleme in Bezug auf Wärmebrücken, Tauwasser und Reduzierung des Trocknungspotenzials.
Stichwortartige Aufstellung der Vor- und Nachteile einer Innendämmung.
Abb. Skizze Wärmebrücke
10
3 Sanierungskonzept
3.6 Tauwasserproblematik bei Innendämmung
3.6 Trocknungsbehinderung durch Innendämmung
Wird der Mindestwärmeschutz eingehalten, ist bei normaler Wohnraumnutzung auch der Schutz vor Oberflächentauwasser und Schimmelpilzbildung durch erhöhte Oberflächenfeuchte gewährleistet. Normale Wohnraumnutzung bedeutet, dass die relative Luftfeuchte im Winter im Mittel unter 50 % bleibt. Durch die Dämm-Maßnahme kann die Temperatur, wie bereits im Bild zuvor dargelegt, hinter der Dämmung unter den Taupunkt der Raumluft sinken. Wasserdampfdiffusion oder Luftkonvektion aus dem Wohnraum führen dann zu einer Feuchteerhöhung in diesem Bereich. Um Luftkonvektion zu verhindern, muss der gesamte Wandaufbau luftdicht ausgeführt werden. Hohlräume z.B. zwischen Innendämmung und Außenwand sind zu vermeiden. Aufgrund der häufig vorhandenen Abb. Skizze Feuchteschaden Unebenheiten von Außenwänden im Altbau sind Dämmstoffe, die sich dem Untergrund anpassen können, wie z.B. Dämmputze oder Faserdämmstoffe, günstig. Auch Innendämmungen aus Leichtlehm sind anwendbar, solange kein zu hoher Feuchteeintrag während der Applikationsphase damit verbunden ist. Starre Dämmplatten hingegen können Hohlräume bilden, deren dauerhafte Abdichtung besondere Sorgfalt erfordert. In ungünstigen Fällen kann in diesen Hohlräumen auch Schimmelpilzwachstum, wie in Bild zu sehen, stattfinden.
Eine zusätzliche Innendämmung kann den Trocknungsverlauf nach einem Schlagregenereignis gravierend beeinflussen, wie anhand von dem Bild verdeutlicht wird. Bei einem Wandaufbau ohne Dämmung kann die Feuchte nach beiden Richtungen, also auch zur Raumseite hin, austrocknen. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn die Fassade keinen modernen Schlagregenschutz aufweist. Bringt man eine Innendämmung auf, die nach gängiger Praxis entweder selbst relativ dampfdicht ist (z.B. Hartschaumplatten) oder eine Dampfsperre beinhaltet, wird eine Austrocknung nach innen weitgehend unterbunden. Zusätzlich senkt die Innendämmung, außer im Hochsommer, das Temperaturniveau des dahinter liegenden Mauerwerks, was auch die Trocknung nach außen verlangsamt. Aus diesem Grund sollte versucht werden den sd- Wert der raumseitigen Dämmschicht inklusive Dampfbremse zu minimieren, ohne den Tauwasserschutz zu gefährden.
Abb. Skizze Wandaufbauten
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4 Sanierungskonzept zur Zwischenpr채sentation
4.1 Skizze Schnitt
4.2 Skizze Grundriss
Abb. Skizze Systemschnitt
Aufzug Fluchtwege Wc Anlagen Abstellr채ume Klassenr채ume Abseiten Abb. Skizze Sanierungskonzept Schnitt
Abb. Skizze Sanierungskonzept Grundriss
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5 Der Entwurf
Zulässige Anrechnung der Wohnfläche in Prozent unter Berücksichtigung der Deckenhöhe
5.1 Grundriss Dachgeschoss
Lamellenfenster, Fa. Stebler 1m
2m
H
Klassenraum 3 45.93m! 22 Plätze
D
L/D
L/H
Abstellraum
Aufzug
Flur Treppenhaus
Oberlicht
Flur Oberlicht Klassenraum 2 55.01m! 24 Plätze
Flur Oberlicht
Klassenraum 1 52.59m! 24 Plätze 1.5
2m
B 0
2m
Abstellraum 1m
1m
Lamellenfenster, Fa. Stebler
Lamellenfenster, Fa. Stebler
Abb. Grundriss Dachgeschoss 1:150
13
Abstellraum
DG 1:150
5 Der Entwurf
5.2 Sparrenplan
Stahlsparren Sparren, Sparrenabstand e= 80 Mittelpfette, HEA 140 Firstpfette, KVH 12/14 Dachflächenfenster, Stebler
Gratsparren
Gratsparren Kehlsparren
Abb. “Beispiel BV. goletz Lütjensee” Aufzug
Auflager Stahlbetonwand
Auflager Stahlbetonwand
DG 1:150 Gratsparren
Abb. Sparrenplan 1:150
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6 Werkplanung Dachziegel(Bestand) historisches Vorbild
E
Dachlattung zweilagig Winddichtung PE-Folie Sparren/Zwischensparrendämmung Dampfsperre PE-Folie Leisten/UK Gipsfaserplatte zweilagig;verspachtelt Oberflächenbelag Stahlrahmen verkleidet (Brandschutz) Fensteröffnungen in Stb. Wand zum Flur, versetzt zur durchbruchebene des Stahlrahmens
6.1 Übersicht Stahlrahmen umlaufend Brandschutzverkleidet Stahlbetonwand als Auflager
D 1:10 1:10
Bodenbelag 2,5mm Trockenestrich Fermacell zweilagig 20mm Holzweichfaserplatte 10mm Fermacell Estrichwabe mit Wabenschüttung 30mm Spanplatte verklebt 19mm Spanplatte 13mm Holzbohle verbolzt 260mm Lattung an Federbügeln abgehängt 40mm Fermacell Gipsfaserplatte dreilagig 40mm
Rückverankerung des Stahlrahmens am Drempel
Fußleiste
1:10
27
A Keller Detail B Sockel Detail C Decken und Fensteranschluss Detail D Traufe Deatil E Firstpunkt
1:10
Akustik-Decke li. Install.-Höhe Elektro = 150 mm
1:10 346,94cm
Detail
Lamellenfenster, Stebler
Alle baukonstruktiven Änderungen sind braun dargestellt
Innenfenster neu
Parkett in Bitumen verklebt 20mm Gussasphaltestrich 40mm Schwere Schüttung 110mm Mörtelglattstrich 10mm Stahlzugband/Flacheisen Hohlochziegel 120mm Putz (Brandschutz) 15mm
Hessenkralle
Fußleiste
30
Heizschleifen zur Minimierung der Wärmebrücke
Akustik-Decke li. Install.-Höhe Elektro = 150 mm
345,00cm
C Innenfenster neu
Calsitherm Innenputz 10mm Calsitherm Klimaplatte 50mm Ausgleichsputz Bestandswand 350mm
B
Fußleiste
35
Traufstein Vertikalsperre min. 30cm Sockelmauerwerk wieder eingebaut
Parkett in Bitumen verklebt 20 mm 55 mm Gussasphaltestrich 100 mm Schwere Schüttung 10 mm Mörtelglattstrich Stahlzugband/Flacheisen 155 mm Hohlochziegel
Heizdraht an Kopf Stahlträger Edelstahl Abdeckung
A
Abb. Systemschnitt
Baugrubenverfüllung Dränleitung Sickerpackung Sickerplatte 100mm grobkörnig Styroporplatte EPS Filterflies Senkrechte Abdichtung
Sanierputz 10mm Bestandswand 500mm Dichtschlämme als Vertikalsperre Perimeterdämmung 120mm als Anfüllschutz Kies verdichtet Estrich geschliffen 50mm Trennlage Wärmedämmung 100mm Abdichtung Stahlbetonsohle 200mm Trennlage Ausgleichssicht (Höhenausgleich) Vorhandener Boden Fußleiste Randstreifen Bewegunsfuge
Betonit
15
20 mm
230,00cm
Akustikputz (Brandschutz)
Bestandsbalken 230/270 mm
6 Werkplanung Sanierputz 10mm Bestandswand 500mm Dichtschlämme als Vertikalsperre Perimeterdämmung 120mm als Anfüllschutz Kies verdichtet
6.2 Detail A Keller 1:10
Baugrubenverfüllung Dränleitung Sickerpackung Sickerplatte 100mm grobkörnig Styroporplatte EPS Filterflies Senkrechte Abdichtung
Estrich geschliffen 50mm Trennlage Wärmedämmung 100mm Abdichtung Stahlbetonsohle 200mm Trennlage Ausgleichssicht (Höhenausgleich) Vorhandener Boden Fußleiste Randstreifen Bewegunsfuge
Betonit
KG 16
6 Werkplanung
Innenfenster neu
Calsitherm Innenputz 10mm Calsitherm Klimaplatte 50mm Ausgleichsputz Bestandswand 350mm
6.3 Detail B Sockel 1:10
Parkett in Bitumen verklebt Gussasphaltestrich Schwere Schüttung Mörtelglattstrich Stahlzugband/Flacheisen Hohlochziegel
Traufstein Vertikalsperre min. 30cm Sockelmauerwerk wieder eingebaut
20 mm 55 mm 100 mm 10 mm 155 mm
Fußleiste
Heizdraht an Kopf Stahlträger Edelstahl Abdeckung
Akustikputz (Brandschutz)
EG 17
Sanierputz 10mm
20 mm
6 Werkplanung
Innenfenster neu
Hessenkralle
Parkett in Bitumen verklebt 20mm Gussasphaltestrich 40mm Schwere Schüttung 110mm Mörtelglattstrich 10mm Stahlzugband/Flacheisen Hohlochziegel 120mm Putz (Brandschutz) 15mm
Fußleiste
Heizschleifen zur Minimierung der Wärmebrücke
Akustik-Decke li. Install.-Höhe Elektro = 150 mm
6.4 Detail C Decken / Fensteranschluss 1:10
EG/ 1OG 18
6 Werkplanung
6.5 Detail D Traufe 1:10
Fußpfette
DG
Rückverankerung Drempel
Bodenbelag 2,5mm Trockenestrich Fermacell zweilagig 20mm Holzweichfaserplatte 10mm Fermacell Estrichwabe mit Wabenschüttung 30mm Spanplatte verklebt 19mm Spanplatte 13mm Holzbohle verbolzt 260mm Lattung an Federbügeln abgehängt 40mm Fermacell Gipsfaserplatte dreilagig 40mm
Fußleiste
montage Rahmen an Holbalkendecke (wechsel)
Akustik-Decke li. Install.-Höhe Elektro = 150 mm
1OG 19
6 Werkplanung
Dachziegel(Bestand) historisches Vorbild
6.6 Detail E Firstpunkt 1:10
Dachlattung zweilagig Winddichtung PE-Folie Sparren/Zwischensparrendämmung Dampfsperre PE-Folie Leisten/UK Gipsfaserplatte zweilagig;verspachtelt Oberflächenbelag Stahlrahmen verkleidet (Brandschutz) Fensteröffnungen in Stb. Wand zum Flur, versetzt zur D durchbruchebene des Stahlrahmens
DG Stahlrahmen umlaufend Brandschutzverkleidet
Stahlbetonwand als Auflager
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7 Berechnung U-Wert 7.1 AuĂ&#x;enwand Bestand U-Wert: 1.45 W/m2K // Dicke: 42 cm // Gewicht: 442 kg/m2 // sd-Wert: 2.4 m
7.1 AuĂ&#x;enwand Saniert U-Wert: 0.61 W/m2K // Dicke: 46.5 cm // Gewicht: 440 kg/m2 // sd-Wert: 2.5 m
Calsitherm Innenputz Calsitherm Klimaplatten Calsitherm Innenputz Calsitherm Klimaplatten
Abb. www.u-wert.net/berechnung/u-wert-rechner/
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8 Verwendete Systeme und Hersteller
8.1 Fenstersystem Stebler
Schuppenverglasung fix
Technische Daten
Grundkonstruktion: Trägerteile aus Chromnickelstahl 1.4301, elektropoliert. Je nach Länge der Trägerrohre werden diese mit Untergurt Ø16mm und Zick-Zack Ø8mm verstärkt (Bauhöhe je nach Spannweite variabel). Umlaufendes Aluminiumprofil RMG 1.0, mit 2 Dichtungsebenen und integrierter Entwässerung, farblos eloxiert, RAL 9010 oder nach Wunsch. Eindeckrahmen aus Spenglerblech (Cu oder CuTiZn oder Edelstahl). Antrieb: elektromotorisch mit oder ohne Steuerung (kombinierbar mit Hausleitsystem). Öffnungswinkel der Schuppenverglasung: 0-75° - stufenlos verstellbar. Verglasung: IV, 2x ESG, 5mm Float. Glasarten sind situationsabhängig anpassbar (z.B. Wärmedämmglas oder Sonnenschutzglas). Schuppen werden mittels Glashalteklammern eingehängt, welche auf Ø30x2,5mm CNS-Rohr aufgebracht werden. Beschattung: Innen an Tragkonsolen befestigt. Design und Hersteller frei wählbar. Mit geöffneten Glasschuppen beidseitige Reinigung möglich. Optimale Raumdurchlüftung infolge durchdachter Lüftungsposition (leicht geöffnete Schuppen behandelt und alle neu eingebauten und alle verbleibenden Bauteile müssen den aktuell gültigen Vorschriften genügen. Inwieweit Bestandsschutz in Anspruch genommen werden kann, ist mit der zuständigen Baubehörde abzustimmen. Abb. Fotos Stebler
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8 Verwendete Systeme und Hersteller
8.2 Heizschleifen
Aufbau der Heizschleifen
Heizschleifen zur Minimierung der Wärmebrücken
Die Heizschleifen bestehen aus einemmehrdrähtigen Heizleiter aus Widerstandsdrähten, die auf einem Aramid-Trägerfaden verdrillt sind. Mehrere hochwertige Isolierungen aus Teflon, Polyamid und PVC und eine geringe Oberflächenbelastung sorgen für eine lange Lebensdauer der Heizschleifen. Die Heizschleifen sind konstruktiv so aufgebaut, dass die Einspeisung der Netzspannung über nur ein Anschlusskabel möglich ist. Der integrierte und parallelgeführte Kupferdraht ermöglicht die immer notwendige FI-Schutzschaltung.
im Bereich der Stahlsteindecken (siehe Detail) Technische Daten Beim elektrischen Anschluss sind die landesüblichen Vorschriften und die technischen Anschlussbestimmungen des jeweiligen Energie-Versorgungs-Unternehmens zu berücksichtigen. Die Installation der Heizschleifen ist so auszführen, dass sie mit einer Kontaktöffnungsweite von mindestens 3 mm vom Netz zu trennen sind. Als geeignete Trennvorrichtungen gelten z. B. LS-Schalter, Sicherungen und Schütze. Der die Heizschleifen versorgende Stromkreis ist mit einem FI-Schutzschalter ≤ 30 mA. auszustatten. Das zusätzliche Kupfergeflecht der Heizschleifen ist mit dem örtlichen Potenzialausgleich zu verbinden Der elektrische Anschluss der Heizschleifen und des Fühlers ist nach der Montageanweisung der jeweils eingesetzten Steuergeräte durchzuführen. Insbesondere ist auf einen einwandfreien Anschluss des Schutzleiters (grün/gelb) zu achten.
Abb. Skizze Heizdraht
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8 Verwendete Systeme und Hersteller
8.3 Innendämmung
Calsitherm Klimaplatte Technische Daten CALSITHERM KLIMAPLATTEN bestehen aus Calciumsilikat, einem Werkstoff auf mineralischer Basis. Die Calciumsilikatkristalle bilden ein mikroporöses Gerüst. Milliarden dieser Mikroporen sind untereinander und mit der Außenluft verbunden, so dass eine hohe Kapillarität vorhanden ist. Der Werkstoff ist diffusionsoffen, kapillaraktiv, wärmedämmend, umweltverträglich, nicht brennbar und schimmelhemmend Hauptanwendungsbereiche sind die Sanierung feuchten Mauerwerks, die Innendämmung und die Hausschimmelvorbeugung. Eigenschaften Diffusionsoffen und kapillaraktiv Wärmedämmend, nicht brennbar (A1), Schimmelhemmend (pH 10), nicht wasserlöslich, formstabil, also selbsttragend, resistent gegen Ungeziefer, ökologisch und gesundheitlich unbedenklich
Abb. Skizze Calsitherm
Abb. Fotos Calsitherm
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8 Verwendete Systeme und Hersteller
8.4 BOTAMENT® BOTAZIT® MS 20 WTA Sanierputz (20kg) Luftporenreicher, mineralischer Sanierputz zum Verputzen von feuchte und salzbelasteten Mauerwerken im Innen- und Außenbereich. Verhindert Salzausblühungen durch Einschluss von Salzkristallen und reguliert den Feuchtehaushalt im Mauerwerk.
- Für feuchte- und salzbelastetes Mauerwerk. - Geprüft nach WTA-Richtlinie 2-2-91. - Sehr gut filz- und glättbar. - Als Spritzbewurf einsetzbar. - Feine Oberfläche. - Hohe Ergiebigkeit.
8.5 FERMACELL Estrich-Elemente FERMACELL Estrich-Elemente sind ein Trocken-Unterbodensystem, mit dem Sie auf besonders rationelleWeise Fußbodenaufbauten von hoher Qualität erstellen. FERMACELL Estrich-Elemente bestehen aus zwei miteinander verklebten 10 mm oder 12,5 mm dicken FERMACELL Gipsfaser- Platten. Die beiden Platten sind gegeneinander versetzt angeordnet,so dass ein 50 mm breiter Stufenfalz entsteht. Die Abmessungen der Elemente betragen 1500 x 500 mm (mit 0,75 m2 Deckfläche). FERMACELL Estrich-Elemente werden ohne und mit unterschiedlichen Dämmstoffkaschierungen angeboten. Die Verlegung erfolgt schwimmend im „schleppenden Verband“. Praktischer Vorteil: Die Estrich-Elemente sind nach Aushärtung des Klebers sofort begehbar. Nachfolgearbeiten, wie die Verlegung von Fußböden, können schnell beginnen.
Verbrauch:ca. 10 kg/m² je 10 mm Schichtdicke. Farbe: grau
Abb. Foto Sanierputz
Abb. Fotos FERMACELL
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9 Quellen
9.1 Quellenangabe
- Innend辰mmung aus bauphysikalischer Sicht Dr.-Ing. Martin Krus, Prof. Dr.-Ing. Klaus Sedlbauer, Dr.-Ing. Hartwig K端nzel Fraunhofer-Institut f端r Bauphysik - Fermacell vom 11.11.2009 http://www.xella.de/html/deu/de/fermacell_faqestrichelement.php - Sto vom 11.11.2009 http://www.sto.de/evo/web/sto/27777_DE - Calsitherm Silikatbaustoffe vom 11.11.2009 http://www.thermo-hanf.de/front_contentphp?client=1&lang=1&idcat=48&idart=14 - Mitschriften Vorlesungsreihe Baukonstruktion im Bestand WS 08/09 FH L端beck - Typische Baukonstruktionen von 1860 bis 1960 Band II. von Rudolf Ahnert - Xella vom 11.11.2009 http://www.xella.com/html/com/de/fermacell_produkte.php - Sanierputz vom 11.11.2009 http://baushop24.com/botament-botazit-ms-20-wta-sanierputz-20kg-_1040_1133_index.html - Stebler vom 11.11.2009 http://www.stebler.ch/page/content/index.asp?MenuID=185&ID=267&Menu=1&Item=15 - U-Wert Rechner vom 11.11.2009 http://www.u-wert.net/berechnung/u-wert-rechner/
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