Bauphysik-Kalender 2022. Nabil A. Fouad

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СКАЧАТЬ href="#ulink_e461c7be-f2cc-5d08-be46-c386454f702a">3.2.3 Wärme- und Feuchteübergang 3.2.4 Hilfsmodelle zur vereinfachten Berücksichtigung spezieller hygrothermischer Effekte 3.2.4.1 Berücksichtigung von Konvektionseffekten 3.2.4.2 Berücksichtigung von Regenwasserpenetration 3.2.5 Simulationsergebnisse und deren Interpretation 3.2.5.1 Feuchtebilanz 3.2.5.2 Relevante Bewertungskriterien für den Holzbau 3.2.5.3 Feuchteverhältnisse an den Oberflächen 3.2.5.4 Holzfeuchte 3.2.5.5 Holzwerkstofffeuchte 3.2.5.6 Tauwasserbildung innerhalb des Bauteils 3.2.5.7 Wassergehaltsgrenzwerte für mineralische Baustoffe 3.3 Feuchteschutz nach Holzschutznorm DIN 68800-2 3.3.1 Berücksichtigung und Gründe für eine Trocknungsreserve 3.3.2 Hygrothermische Simulation für außen dampfdichte Bauteile 3.4 Regeln für die hygrothermische Simulation von Holzbauteilen nach WTA 3.4.1 Verschattung 3.4.2 Bewertung von Holz durch die Porenluftund Holzfeuchte 3.4.3 Bewertung von Holzwerkstoffen durch Materialfeuchte

        4 Schlussfolgerungen und Ausblick

        5 Literatur

1 Einleitung

      Der Feuchteschutz dient neben der Hygiene für die Nutzer vor allem der Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit von Konstruktionen. Durch die Notwendigkeit, die CO₂-Emissionen im Bausektor wirksam zu reduzieren, ist dessen Bedeutung weiter gewachsen, denn mit der Verbesserung von Wärmedämmung und Gebäudedichtheit sind auch die Feuchtelasten gestiegen. Das liegt einerseits an der tendenziell höheren Raumluftfeuchte in dichten Gebäuden, andererseits nimmt durch die größeren Temperaturunterschiede zwischen innerer und äußerer Bauteiloberfläche die Gefahr von Tauwasserbildung zu. Da weniger Wärme aus dem Raum in der Gebäudehülle ankommt, kann weniger Wasser verdunsten, sodass unplanmäßig eingedrungene Feuchte, wie z. B. Tauwasser durch Luftkonvektion oder Baufeuchte, zu einem Schadensrisiko werden kann.

      Weiterhin sollten in möglichst vielen Gebäuden nachwachsende Rohstoffe Anwendung finden, da bei Baukonstruktionen aus nachwachsenden Rohstoffen das gebundene CO₂ aus der Wachstumsphase im Gebäude gespeichert bleibt. Da viele neue Gebäude während der Nutzungsphase kaum mehr Energie verbrauchen oder zum Teil sogar produzieren, steigt der Anteil der grauen Energie am gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks enorm an. Hier kommt dem Holzbau in Zukunft eine besondere Bedeutung zu, denn in Bezug auf den Carbon Footprint bei der Produktion von Baumaterialien und der Erstellung eines Gebäudes ist er dem Massivbau überlegen. Das gilt allerdings nur, wenn die Lebensdauer des Gebäudes vergleichbar lang ist. Deshalb ist es wichtig, dass die Aspekte des Feuchteschutzes angemessen berücksichtig werden, denn nur langlebige Bauteile speichern das CO₂ auch dauerhaft und sparen zudem Reparatur- und Sanierungskosten.

      Nicht nur beim Holzbau kommt es also auf eine solide Feuchteschutzplanung und eine fachlich einwandfreie Ausführung an. Dass dies bisher nicht immer berücksichtigt wird, zeigen die nach wie vor hohen Summen, die jedes Jahr für die Sanierung von Bauschäden ausgegeben werden müssen. Das Institut für Bauforschung hat für den Zeitraum von 2002 bis 2016 eine Steigerung der Bauschadensfälle von deutlich über 300 % festgestellt. Auch die Schadenssummen haben sich gesteigert und liegen inzwischen bei jährlich deutlich über 10 Milliarden Euro [1]. In 2015 und 2016 wurden jeweils über 13 Milliarden Euro erreicht, was einem Fehlerkostenanteil von gut 13 % am Gesamtumsatz der Branche entsprach – ein im Vergleich zu anderen Wirtschaftsbereichen wahrscheinlich einsamer Spitzenwert.

      Erfreulicherweise hat sich gerade im Holzbau in Punkto Feuchteschutz während der letzten zwei Jahrzehnte viel getan. Dort hat man früher als in anderen Sektoren erkannt, dass feuchtetolerante Konstruktionen erforderlich sind. Dazu gehört auch, dass man zunehmend auf die zuverlässigste Beurteilungsmethode, die hygrothermische Simulation setzt, selbst wenn das mit einem Mehraufwand verbunden ist. Dies hat der Markt sehr positiv aufgenommen und honoriert die Anstrengungen mit stetig steigenden Wachstumsraten. Dass der Holzbau bei der Energieeffizienz ganz vorne mitspielt, wird niemand bestreiten. Dass er auch beim Feuchteschutz die Nase vorne hat, wird durch diesen Beitrag verdeutlicht.

      Nach der Vorstellung und Diskussion der hygrothermischen Beanspruchungen von Gebäudehüllbauteilen und deren Ursachen, werden im Anschluss die für den Holzbau relevanten Auswirkungen der hygrothermischen Beanspruchungen, wie z. B. die Schimmelpilzbildung oder die feuchtebedingte Erhöhung der Transmissionswärmeverluste, erläutert. Der Abschnitt 3 befasst sich ausführlich mit der feuchtetechnischen Bemessung von Holzkonstruktionen auf der Basis der derzeit geltenden Normen und Richtlinien. In den Schlussfolgerungen nehmen die Autoren Stellung zur derzeitigen Situation der Feuchteschutzplanung im Holzbau und versuchen abschließend, einen Ausblick auf wünschenswerte Verbesserungen und Weiterentwicklungen zu geben.

2 Relevante hygrothermische Beanspruchungen und deren Auswirkungen

      Vor der Auswahl geeigneter Feuchteschutzmaßnahmen ist eine Analyse der klimatischen Bauteilbeanspruchungen erforderlich. Weicht das Raumklima von den üblichen Verhältnissen in Wohn- oder Bürogebäuden ab, hat das häufig große Auswirkungen auf das Feuchteverhalten einer Konstruktion. Standardlösungen, wie sie in Normen, Verbandsrichtlinien oder Produktbeschreibungen zu finden sind, können hier Probleme bereiten, da sie für solche Belastungen nicht vorgesehen sind. Das gleiche gilt für Außenklimaverhältnisse, die vom bekannten Standardklima abweichen. Während den meisten Planern bewusst ist, dass eine Konstruktion in den Tropen anderen wärme- und feuchtetechnischen Belastungen ausgesetzt ist als in Mitteleuropa, ist die Wahrnehmung klimatischer Unterschiede innerhalb eines Landes oder einer Region häufig zu gering. Besonders verschattete Gebäude oder solche in Hochlagen, deren Oberflächen sich auch im Sommer nicht ausreichend erwärmen, sind besonderen Risiken ausgesetzt.

2.1 Ursachen für hygrothermische Beanspruchungen

Feuchte kann als flüssiges Wasser und als Dampf in Bauteile eindringen, tut dies aber nur, wenn eine treibende Kraft dahintersteht. Im Fall von Regen sind es Schwerkraft und Winddruck sowie die Kapillarkräfte poröser Baustoffe, die dazu führen, dass ankommendes Regenwasser aufgesaugt wird. Die Wasserdampfdiffusion wird durch Partialdruckgefälle angetrieben. Im Fall von luftdurchlässigen Bauteilen – es gibt so gut wie keine Bauteile die absolut luftdicht sind – wird der Wasserdampf auch als Teil einer gesamtdruckgetriebenen Strömung in und durch das Bauteil transportiert. Ausschlaggebend für den Feuchtetransport СКАЧАТЬ