Neubau und Instandsetzung von Flachdächern

Christoph Eder

Jürgen Lech

Gunter Mann

Peter Schmidt

Neubau und Instandsetzung von Flachdächern

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Druck: Druckerei & Verlag Steinmeier, 86738 Deiningen

Printed in Germany 2017

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ISBN: 978-3-86586-834-3

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Das vorliegende Handbuch für den Neubau und die Instandsetzung von Flachdächern bietet in Kapitel 1 einen Überblick über die verschiedenen Flachdachkonstruktionen, die wichtigsten Anforderungen und Vorgaben gemäß aktueller DIN-Normen und Richtlinien sowie Tabellen und Schemazeichnungen zur Konstruktion von Flachdächern.

Kapitel 2 widmet sich der Vielzahl an Anforderungen, welche Flachdächer erfüllen müssen. Hierzu gehören neben den üblichen Anforderungen an Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit auch weitere Forderungen, die insbesondere den einzelnen Teilgebieten der Bauphysik (Wärmeschutz, Feuchteschutz, Schallschutz) zuzuordnen sind. Ebenso berücksichtigt werden die Anforderungen an den Brandschutz sowie an die Entwässerung der Dachoberfläche.

Ein besonderes Augenmerk wird auf die Abdichtung von Flachdächern gelegt. Kapitel 3 klärt dazu umfassend über die Planung und Ausführung der Abdichtung von nicht genutzten und genutzten Flachdächern nach aktuellen DIN-Normen und Richtlinien auf. Zahlreiche Tabellen und Schemazeichnungen geben unter anderem einen Überblick über die verfügbaren Abdichtungsstoffe sowie die Planung und Ausführung der einzelnen Funktionsschichten.

Kapitel 4 befasst sich mit Detaillösungen zu verschiedenen An- und Abschlusspunkten von Flachdächern sowie der Lagesicherung des Dachaufbaus. Es gibt unter anderem Hinweise für eine fachgerechte Planung und Ausführung der Dachentwässerung sowie zur Integration von Solar- oder Blitzschutzanlagen. Ein weiterer Abschnitt widmet sich der Wartung und Inspektion.

In Kapitel 5 wird der Fokus auf die Begrünung von Flachdächern gelegt. Es werden verschiedene Begrünungsarten sowie der fachgerechte Aufbau einer Dachbegrünung vorgestellt und mit Hinweisen zu geeigneten Substraten und Pflanzen ergänzt. Das letzte Kapitel des Buches zeigt typische Schadensfälle an Flachdachkonstruktionen auf und gibt Hinweise zu deren Instandsetzung und zukünftigen Schadensvermeidung.

Anregungen zur Ergänzung des Inhalts oder zu weiteren Erläuterungen werden von den Autoren und dem Verlag gerne angenommen.

Merching, im Mai 2017

SV Baumeister-Ing. Dipl.-Ing. (FH) Christoph Eder

Christoph Eder ist seit 2009 allgemein beeideter und gerichtlich zertifizierter Sachverständiger für WDVS und Putzarbeiten. Darüber hinaus ist er als Referent und Trainer (z. B. für den zertifizierten WDVS-Fachverarbeiter sowie Bauleiter) tätig. Zudem plant und begleitet er zahlreiche Projekte im Bereich Revitalisierung, Nachhaltigkeit und energetische Optimierung.

Autor des Kapitels 6.2

Jürgen Lech

Jürgen Lech ist als staatlich geprüfter Techniker/Hochbau sowie Personenzertifizierter Sachverständiger für Bau- und Versicherungsschäden tätig. Er ist Inhaber des Büros für DachTechnik in Essen, Idstein (Taunus) und Coswig (Dresden). Er ist Herausgeber und Autor zahlreicher Publikationen zum Thema Dachtechnik.

Autor des Kapitels 6.3

Dr. Gunter Mann

Gunter Mann ist Präsident der Fachvereinigung Bauwerksbegrünung e. V. (FBB) sowie Prokurist und Marketingleiter der Optigrün international AG. Zudem ist er zuständig für die Öffentlichkeits- und Lobbyarbeit für die Gebäudebegrünung. Er ist Mitglied in den Regelwerksausschüssen zu den Dach- und Fassadenbegrünungsrichtlinien.

Autor der Kapitel 6.1 und 6.4

Prof. Dr.-Ing. Peter Schmidt

1998 erhielt Peter Schmidt den Ruf auf die Professur für Baukonstruktion, Ingenieurholzbau und Bauphysik im Department Bauingenieurwesen der Universität Siegen. Er ist Herausgeber und Autor zahlreicher Veröffentlichungen auf den Gebieten der Bauphysik sowie des konstruktiven Ingenieurbaus. Weiterhin hält er Vorträge zu verschiedenen aktuellen Themen des Bauwesens.

Autor der Kapitel 1, 2, 3, 4 und 5

Gesamtinhaltsverzeichnis

Deckblatt

Impressum

Bedienung des E-Books

Vorwort

Autoren

Gesamtinhaltsverzeichnis

1 Flachdachkonstruktionen

1.1 Überblick

1.2 Nicht genutzte und genutzte Flachdächer

1.3 Regelwerke

1.3.1 Regelwerke für die Planung und Ausführung der Abdichtung

1.3.2 Übersicht über wichtige Regelwerke

1.4 Nicht belüftete und belüftete Dächer

1.4.1 Nicht belüftete Dächer

1.4.2 Belüftete Dächer

1.5 Tragkonstruktion

1.6 Funktionsschichten des Dachaufbaus

1.6.1 Haftbrücke

1.6.2 Trennschicht, Trennlage und Ausgleichsschicht

1.6.3 Dampfsperre

1.6.4 Wärmedämmung

1.6.5 Dampfdruckausgleichsschicht

1.6.6 Dachabdichtung

1.6.7 Schutz der Abdichtung/ Oberflächenschutz

1.6.7.1 Schutzlagen und Schutzschichten

1.6.7.2 Oberflächenschutz

1.7 Konstruktionsbeispiele

1.7.1 Beispiele für nicht genutzte Dächer

1.7.2 Beispiele für genutzte Dächer

2 Anforderungen an Flachdächer

2.1 Anforderungen an die Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit

2.2 Wärmeschutz

2.2.1 Mindestwärmeschutz

2.2.2 Energiesparender Wärmeschutz

2.2.3 Sommerlicher Wärmeschutz

2.2.4 Berechnung wärmetechnischer Kenngrößen

2.2.4.1 Homogene Querschnitte

2.2.4.2 Inhomogene Querschnitte

2.2.4.3 Wärmeübergangswiderstände

2.2.4.4 Wärmedurchgangskoeffizient

2.2.4.5 Korrekturwerte des Wärmedurchgangskoeffizienten

2.2.4.6 Wärmedurchgangskoeffizient für Sandwichelemente mit Metalldeckschichten

2.2.4.7 Wärmedurchgangskoeffizient für keilförmige Wärmedämmschichten

2.3 Klimabedingter Feuchteschutz

2.3.1 Glaser-Verfahren

2.3.2 Bauteile ohne rechnerischen Tauwassernachweis

2.3.2.1 Nicht belüftete Dächer

2.3.2.2 Belüftete Dächer

2.4 Luftdichtheit

2.4.1 Abgrenzung Luftdichtheit/ Winddichtheit

2.4.2 Anforderungen an die Luftdichtheit

2.4.3 Planung und Ausführung der Luftdichtheitsschicht

2.5 Schallschutz

2.6 Brandschutz

2.7 Sonstige Anforderungen

3 Abdichtung von Flachdächern

3.1 Überblick über die Regelwerke

3.2 Planung und Ausführung der Abdichtung von nicht genutzten und genutzten Dächern nach DIN 18531 (2016)

3.2.1 Struktur der Norm

3.2.2 Anwendungsbereich

3.2.3 Einwirkungen auf die Dachabdichtung

3.2.3.1 Mechanische Einwirkungen

3.2.3.2 Thermische Einwirkungen

3.2.3.3 Einwirkungen aus Wurzelwachstum und sonstige Einwirkungen

3.2.3.4 Einwirkungsklassen

3.2.4 Anwendungsklassen

3.2.5 Grundsätzliche Regeln für die Planung und Ausführung der Dachabdichtung

3.2.5.1 Bauphysikalische Anforderungen und Brandschutz

3.2.5.2 An- und Abschlüsse

3.2.5.3 Durchdringungen

3.2.5.4 Bewegungsfugen

3.2.5.5 Begrenzung der Wasserunterläufigkeit

3.2.5.6 Dachaufbauten

3.2.5.7 Dokumentation

3.2.5.8 Sonstige Grundregeln

3.2.6 Dachneigung/Gefälle

3.2.7 Stoffe

3.2.7.1 Eigenschaftsklassen und Anwendungstypen für Abdichtungsstoffe

3.2.7.2 Bitumen- und Polymerbitumenbahnen

3.2.7.3 Kunststoff- und Elastomerbahnen

3.2.7.4 Flüssig zu verarbeitende Abdichtungsstoffe

3.2.7.5 Flüssig zu verarbeitende Stoffe mit integrierter Nutzschicht

3.2.7.6 Abdichtungen in Verbindung mit Gussasphalt und Asphaltmastix

3.2.7.7 Bezeichnung/Kennzeichnung von Abdichtungsstoffen

3.2.7.8 Hilfsstoffe

3.2.8 Auswahl und Bemessung der Abdichtung

3.2.8.1 Abdichtung aus Bitumen- und Polymerbitumenbahnen

3.2.8.2 Abdichtungen aus Kunststoff- und Elastomerbahnen

3.2.8.3 Auswahl einer Abdichtung aus flüssig zu verarbeitenden Stoffen

3.2.9 Ausführung

3.2.9.1 Witterungsbedingungen

3.2.9.2 Anforderungen an den Untergrund

3.2.9.3 Ausführung einer Trennschicht/-lage

3.2.9.4 Trägerlage

3.2.9.5 Ausführung der Wärmedämmschicht

3.2.9.6 Ausführung der Dampfdruckausgleichsschicht

3.2.9.7 Ausführung der Abdichtung

3.2.9.8 Schutz der Abdichtung

3.2.9.9 Ausführung der Nutzschicht

3.2.9.10 Oberflächenschutz

3.2.9.11 Durchwurzelungsschutz

3.2.10 Lagesicherung des Dachaufbaus

3.2.10.1 Allgemeines

3.2.10.2 Lagesicherung bei Dächern mit einer Neigung über 3°

3.2.10.3 Maßnahmen zur Sicherung gegen Abheben durch Windkräfte

3.2.11 Detailausbildung

3.2.11.1 Grundsätzliche Regeln

3.2.11.2 Anschlüsse

3.2.11.3 Abschlüsse

3.2.11.4 Türanschlüsse

3.2.11.5 Durchdringungen

3.2.11.6 Bewegungsfugen

3.3 Planung und Ausführung der Abdichtung nach der neuen Flachdachrichtlinie (2016)

3.3.1 Änderungen gegenüber der bisherigen Ausgabe

3.3.1.1 Ausweitung des Geltungsbereichs

3.3.1.2 Wegfall der Beanspruchungs- und Eigenschaftsklassen sowie Anwendungskategorien

3.3.1.3 Anpassung der Maßnahmen der Windsogsicherung von Dächern an die europäische Windlastnorm

3.3.2 Wesentliche Unterschiede der Flachdachrichtlinie gegenüber der DIN 18531

3.3.3 Abschnitt 1 der Flachdachrichtlinie (2016) – Allgemeine Regeln

3.3.3.1 Geltungsbereich

3.3.3.2 Begriffe

3.3.3.3 Konstruktionsarten

3.3.3.4 Hinweise zur Gestaltung und Planung

3.3.4 Abschnitt 2 der Flachdachrichtlinie (2016) – Beanspruchungen und Anforderungen

3.3.4.1 Beanspruchungen

3.3.4.2 Dachneigung/Gefälle

3.3.4.3 Unterlage/Unterkonstruktion

3.3.4.4 Oberfläche und Oberflächenschutz der Abdichtung

3.3.4.5 Dachentwässerung

3.3.4.6 Sicherungsmaßnahmen

3.3.5 Abschnitt 3 der Flachdachrichtlinie (2016) – Planung und Ausführung der Funktionsschichten

3.3.5.1 Abdichtungsstoffe

3.3.5.2 Allgemeine Regeln zur Planung und Ausführung der Abdichtung

3.3.5.3 Abdichtungen mit Bitumenbahnen

3.3.5.4 Abdichtungen mit Kunststoff- und Elastomerbahnen

3.3.5.5 Abdichtungen mit Flüssigkunststoffen

3.3.6 Abschnitt 4 der Flachdachrichtlinie (2016) – Details

3.3.6.1 Allgemeine Regeln zur Planung und Ausführung von Dachdetails

3.3.6.2 Klemmkonstruktionen

3.3.6.3 Anschlüsse an aufgehende Bauteile

3.3.6.4 Anschlüsse an aufgehende Bauteile mit Abdichtungen

3.3.6.5 Anschlüsse an aufgehende Bauteile mit eingeklebten Blechen

3.3.6.6 Anschlüsse an aufgehende Bauteile mit Verbundblechen

3.3.6.7 Anschlüsse an Türen

3.3.6.8 Anschlüsse an Durchdringungen

3.3.6.9 Dachrandabschlüsse

3.3.7 Abschnitt 5 der Flachdachrichtlinie (2016) – Pflege und Wartung

4 Dachentwässerung, Lagesicherung sowie aufgestellte Anlagen

4.1 Dachentwässerung

4.1.1 Abläufe

4.1.2 Notentwässerung

4.1.3 Sonstige Regeln

4.2 Sicherungsmaßnahmen und Lagesicherung

4.2.1 Maßnahmen zur Aufnahme horizontaler Kräfte

4.2.2 Maßnahmen zur Aufnahme vertikaler Kräfte (Windsogsicherung)

4.2.2.1 Sicherung durch Auflast

4.2.2.2 Sicherung durch Kleben

4.2.2.3 Sicherung durch mechanische Befestigung

4.3 Solaranlagen

4.3.1 Solaranlagentypen

4.3.2 Regeln zur Planung von Solaranlagen auf Dächern

4.4 Blitzschutzanlagen

4.5 Brandschutzmaßnahmen bei großflächigen Dächern

4.5.1 Allgemeines

4.5.2 Abschottungen bei Dächern aus profilierten Bauteilen und belüfteten Dächern

4.5.3 Brandschutzmaßnahmen bei kleinen Durchdringungen

4.5.4 Brandschutzmaßnahmen bei mittleren Durchdringungen

4.5.5 Brandschutzmaßnahmen bei großen Durchdringungen

4.5.6 Brandschutzmaßnahmen für An- und Abschlüsse

4.6 Instandhaltung

4.6.1 Maßnahmen der Instandhaltung

4.6.2 Inspektion

4.6.3 Wartung

4.6.4 Instandsetzung

5 Begrünte Dächer

5.1 Begrünungsarten

5.2 Vegetationsformen und Standortbedingungen

5.3 Regelwerke

5.4 Vor- und Nachteile von Dachbegrünungen

5.5 Bauliche Voraussetzungen und Anforderungen

5.5.1 Statische Anforderungen und Lastannahmen

5.5.2 Geeignete Konstruktionsarten

5.5.3 Dachneigung/Gefälle

5.6 Funktionsschichten bei begrünten Dächern

5.6.1 Begrünungsaufbau

5.6.2 Abdichtung

5.6.3 Wärmedämmung

5.6.4 Dampfsperre

5.6.5 Durchwurzelungsschutz

5.6.6 Schutzlage/Grabschutz

5.6.7 Dränschicht

5.6.8 Filterschicht

5.6.9 Vegetationstragschicht

5.6.10 Vliesschicht bei Umkehrdächern

5.6.11 Saatgut, Pflanzen und Vegetation

5.7 Entwässerung und Bewässerung

5.8 Erosionsschutz

5.9 Windsogsicherung und Windeinwirkungen

5.10 Randstreifen an An- und Abschlüssen

5.11 Pflegemaßnahmen, Wartungsarbeiten

5.12 Umwehrungen und Absturzsicherungen

6 Typische Schäden an Flachdächern und deren Instandsetzung

6.1 Mangelhafte Windsicherung begrünter Flachdächer

6.2 Mangelhafte Anschlüsse der Putzsysteme zum Flachdach

6.2.1 Sockelbereich

6.2.2 Attikaausbildung

6.2.3 Zusammenfassung

6.3 Schäden durch Wasser im und auf dem Flachdach

6.4 Weitere Schadenspotenziale

6.4.1 Nutzungsziel/Bauherrenwunsch

6.4.2 Bauliche und örtliche Gegebenheiten

6.4.3 Pflege und Abnahme

Literaturverzeichnis

Stichwortverzeichnis

Weiterführende Informationen

Eine Einteilung von Dächern in Bezug auf ihre grundsätzliche Konstruktionsart wird üblicherweise aufgrund der Dachneigung {Dachneigung} α vorgenommen. Dächer mit einer Dachneigung bis 5° (α ≤ 5°) werden als Flachdächer bezeichnet. Bei Dächern mit einer Dachneigung über 5° handelt es sich entweder um flach geneigte Dächer (für 5° < α ≤ 20°) oder Steildächer (α > 20°).

Charakteristisches Merkmal von Flachdächern ist ihre wasserdicht ausgeführte Dachabdichtung, die ein Eindringen von Wasser in die Baukonstruktion – selbst bei zeitweise hydrostatischem Druck {Druck, hydrostatisch} – verhindert. Als Abdichtung werden bahnenförmige Stoffe {Stoffe bahnenförmig} (z. B. Bitumenbahnen, Kunststoff-/Elastomerbahnen) oder flüssig zu verarbeitende Stoffe (z. B. Flüssigkunststoffe) verwendet, die eine wasserdichte Schicht bilden. Damit ein Eindringen von Wasser in die Baukonstruktion durch Hinterlaufen {Hinterlaufen} der Abdichtung verhindert wird, wie es z. B. bei zeitweisem Aufstau infolge von Starkregenereignissen vorkommen könnte, ist die Abdichtung an allen aufgehenden Bauteilen und Durchdringungen sowie an den Dachrändern anzuschließen und um ein bestimmtes Maß (Anschlusshöhe {Anschlusshöhe}) über die Abdichtungsebene hochzuführen. Die Abdichtung bildet somit quasi eine Art Wanne, in der das Wasser zunächst gesammelt und dann über die Abläufe vom Dach abgeleitet wird. Eine funktionsfähige Entwässerung des Flachdaches durch Gefällegebung der Dachflächen und Anordnung ausreichend dimensionierter Dachabläufe ist Voraussetzung hierfür.

Bei flach geneigten Dächern sowie bei Steildächern wird dagegen lediglich eine Dachdeckung {Dachdeckung} angeordnet. Dachdeckungen bilden im Gegensatz zu Dachabdichtungen keine wasserdichte Schicht, sondern müssen lediglich regensicher sein. Kennzeichnend für Dachdeckungen sind die sich überlappenden Deckungsmaterialien, wie z. B. Dachziegel, Dachsteine, Schiefer, Bitumenschindeln und andere Stoffe, die das Niederschlagswasser von der Dachfläche zu den Dachrändern (Traufe) ableiten.

Die grundlegenden Merkmale von Flachdächern und geneigten Dächern und ihre Unterschiede sind in Bild 1 dargestellt.

Bild 1: Definition des Begriffs Flachdach und Abgrenzung zu geneigten Dächern (Quelle: Schmidt)

Flachdächer lassen sich aufgrund ihrer Nutzung sowie aufgrund ihrer Konstruktion unterscheiden.

Bild 2: Einteilung von Flachdächern aufgrund ihrer Nutzung und ihrer Konstruktion (Quelle: Schmidt)

Hinsichtlich der Nutzung werden nicht genutzte und genutzte Flachdächer unterschieden.

Zu den nicht genutzten Dächern {Flachdach, nicht genutzt} zählen alle Dachflächen, die nicht planmäßig dem Aufenthalt von Personen dienen und nicht begehbar sind, nicht von Fahrzeugen befahren werden sowie nicht begrünt sind. Hierbei ist zu beachten, dass Dachflächen, die nur zum Zwecke der Reinigung, Wartung oder Inspektion zeitweise begangen werden, ebenfalls zu den nicht genutzten Dächern zählen.

Genutzte Flachdächer {Flachdach, genutzt} werden dagegen planmäßig von Personen begangen (z. B. als Dachterrassen), von Fahrzeugen befahren (z. B. als Parkdeck) oder sind mit einer Vegetationsschicht (Begrünung) versehen.

Hier ergibt sich auch ein weiterer wesentlicher Unterschied der Flachdächer zu den Steildächern, die die vielfältigen Möglichkeiten der Nutzung nicht bieten.

Bild 3: Nicht genutzte und genutzte Flachdächer (Quelle: Schmidt)

Die Art der Nutzung bestimmt die Planung und Ausführung der Abdichtung. Teilweise sind auch unterschiedliche Regelwerke in Abhängigkeit von der Nutzung des Daches zu beachten. Aus diesem Grund ist die Festlegung der Nutzung von besonderer Bedeutung für den Entwurf und die Planung der Dachabdichtung.