Neubau und Instandsetzung von Flachdächern

In der Regel ist die Dachabdichtung mit einem Gefälle auszuführen, das in der Fläche mindestens 2 % und im Bereich von Kehlen mindestens 1 % betragen muss. Das Gefälle ist in Richtung der Abläufe oder Entwässerungsrinnen auszubilden, d. h., diese sind in den jeweiligen Tiefpunkten bzw. -stellen anzuordnen. Außerdem sollte beachtet werden, dass vorübergehende Pfützenbildung auch auf Dachflächen mit einem Gefälle bis zu 5 % aufgrund von Unebenheiten, den zulässigen Ebenheitstoleranzen sowie der Durchbiegung der Tragkonstruktion zeitweise vorkommen kann. Sollen Pfützen auf der Dachfläche vollständig vermieden werden, ist ein Gefälle von mehr als 5 % auszuführen.

Nach DIN 18531 können Dachflächen zwar auch ohne Gefälle ausgeführt werden. In diesem Fall sind aber besondere Maßnahmen zu beachten. Die Flachdachrichtlinie (2016) lässt ebenfalls Ausnahmen zu, wenn diese begründet sind, wie z. B. bei Bestandsgebäuden, Dachflächen mit Intensivbegrünung und planmäßiger Anstaubewässerung oder baurechtlichen Anforderungen, die die Ausführung eines Gefälles nicht ermöglichen.

Diese Optionen sollen hier nicht weiter betrachtet werden, es wird auf die beiden Regelwerke verwiesen.

Die Dachabdichtung kann mit folgenden Stoffen ausgeführt werden:

• Bitumen- und Polymerbitumenbahnen • Kunststoff- und Elastomerbahnen • flüssig zu verarbeitende Abdichtungsstoffe (FLK)

Abdichtungen aus Bitumen- und Polymerbitumenbahnen werden mehrlagig ausgeführt. Die Anzahl der Lagen sowie die einzubauenden Bahnentypen ergeben sich im Wesentlichen aus der zu erwartenden Beanspruchung, die durch die geplante Nutzung und weitere Einflussgrößen bestimmt wird. Je nach Bahnentyp werden die einzelnen Bahnen durch Schweißen (z. B. bei Bitumenschweißbahnen) oder Verkleben (z. B. bei Selbstklebebahnen (KSK)) vollflächig mit dem Untergrund und miteinander verbunden.

Abdichtungen aus Kunststoff- und Elastomerbahnen werden nur einlagig ausgeführt. Je nach Nutzung des Daches und Bahnentyp sind unterschiedliche Dicken der Bahnen vorzusehen.

Bei Abdichtungen aus flüssig zu verarbeitenden Abdichtungsstoffen (Flüssigkunststoffe: FLK) wird der Abdichtungsstoff, der aus Reaktionsharzen besteht, in flüssigem Zustand auf die Dachfläche aufgebracht, wo er nach dem Aushärten die Abdichtung bildet. Flüssigkunststoffe müssen in mindestens zwei Schichten (zwei Arbeitsgänge) aufgetragen werden, wobei eine Einlage (Flächengewicht mindestens 110 g/m2) einzubauen ist. Als Mindesttrockenschichtdicke wird in der Regel ein Wert von 2,1 mm gefordert.

Die Abdichtungsstoffe werden aufgrund ihrer individuellen Anwendungsmöglichkeiten in die folgenden Anwendungstypen unterteilt. Die Klassifizierung erfolgt nach DIN SPEC 20000-201:

• DE: Bahnen für eine einlagige Abdichtung (z. B. Kunststoff- und Elastomerbahnen, Abdichtungen aus flüssig zu verarbeitenden Abdichtungsstoffen) • DO: Bahnen, die als Oberlage einer mehrlagigen Abdichtung geeignet sind (z. B. Polymerbitumen-Dachdichtungsbahnen) • DU: Bahnen, die für die untere Lage einer mehrlagigen Abdichtung geeignet sind (z. B. Bitumenschweißbahnen) • DZ: Bahnen, die für die Zwischenlage bzw. zusätzliche Lagen einer mehrlagigen Abdichtung geeignet sind (z. B. Glasvlies-Bitumendachbahnen)

Bild 23: Anwendungstypen von Abdichtungsstoffen (Quelle: Schmidt)

Planung, Bemessung (Auswahl) und Ausführung der Abdichtung richten sich nach der geplanten Nutzung der Dachflächen, den daraus resultierenden Einwirkungen und Beanspruchungen sowie den verwendeten Abdichtungsstoffen.

1.6.7 Schutz der Abdichtung/ Oberflächenschutz

1.6.7.1 Schutzlagen und Schutzschichten

{Schutzlage}

{Schutzschicht}

Eine Schutzlage bezeichnet eine auf der Abdichtung zusätzlich flächig verlegte Lage zum Schutz der Abdichtung vor mechanischen Einwirkungen. Als Stoffe eignen sich Kunststoffvlies (mindestens 300 g/m2), Kunststoffbahnen (mindestens 1,2 mm Dicke), Bautenschutzmatten und -platten aus Gummigranulat (mindestens 6 mm dick) oder Kunststoffgranulat (mindestens 4 mm dick) sowie Dränagematten und -platten.

Bei nicht genutzten Dächern ist eine Schutzlage nur erforderlich, wenn die Abdichtung mechanisch beansprucht wird, wie z. B. bei extensiver Begrünung oder bei Wartungswegen auf dem Dach. Die Schutzlage braucht in diesem Fall nur in den betroffenen Bereichen verlegt zu werden. Schutzlagen können auch weitere Funktionen übernehmen, z. B. als Trennlage, Gleitlage.

Eine Schutzschicht ist eine auf der Abdichtung verlegte Schicht zum Schutz vor mechanischen und/oder thermischen Einwirkungen. Als Stoffe sind Platten aus XPS, Schutzestriche und Betonplatten geeignet. Im Gegensatz zur Schutzlage ist die Schutzschicht dicker und besitzt eine Biegesteifigkeit, d. h., sie eignet sich besser zur Lastverteilung.

Bei genutzten Dächern ist die Abdichtung durch eine Schutzlage oder -schicht vor Beschädigungen zu schützen. Die Schutzfunktion kann auch von der Nutzschicht (z. B. vom Belag) übernommen werden, wenn diese dafür geeignet ist. Bei Umkehrdächern übernimmt die auf der Abdichtung angeordnete Dämmschicht aus XPS die Funktion der Schutzschicht.

1.6.7.2 Oberflächenschutz

Als Oberflächenschutz wird die Abdeckung der Abdichtung zum Schutz vor mechanischen, thermischen und weiteren Einwirkungen (z. B.

UV-Strahlung, Hagel) bezeichnet.

Je nach Ausführung wird zwischen leichtem und schwerem Oberflächenschutz unterschieden.

Als leichter Oberflächenschutz {Oberflächenschutz, leichter} sind geeignet:

• werksseitig aufgebrachte Bestreuung auf einer Bitumenbahn • eingestreuter Splitt (Schiefer) in eine Kaltmasse aus Polymerbitumen

Als schwerer Oberflächenschutz {Oberflächenschutz, schwerer} eignen sich folgende Stoffe:

• Kiesschicht mit Körnung 16/32 mm, Dicke mindestens 50 mm • Beläge aus Platten auf einem Kies-/Splittbett • Begrünungen, Bodenschichten • Nutzschichten von befahrbaren Flächen (Fahrbahn)

Bild 24: Kiesschicht auf einem nicht genutzten Dach als schwerer Oberflächenschutz (Quelle: Schmidt)

Der schwere Oberflächenschutz bietet gegenüber dem leichten Oberflächenschutz folgende Vorteile:

• Tages- und jahreszeitliche Temperaturschwankungen werden gedämpft. Dadurch wird die Abdichtung geringeren thermischen Einwirkungen ausgesetzt. Es kann sich eine höhere Nutzungsdauer der Abdichtung ergeben. • Schutz vor Flugfeuer (Funkenflug) und strahlender Wärme sowie UV-Strahlung • Verbesserung des Schutzes gegen Verkrustungen der Abdichtungen • gleichzeitige Funktion der Sicherung der Abdichtung gegen Abheben (Windsog) bei entsprechender Bemessung der Auflast

1.7 Konstruktionsbeispiele

Nachfolgend werden für die unterschiedlichen Flachdachkonstruktionen und Nutzungen einige Konstruktionsbeispiele angegeben.

1.7.1 Beispiele für nicht genutzte Dächer

Bild 25: Nicht belüftetes Dach (Quelle: Schmidt)

Bild 26: Nicht belüftetes Dach (Quelle: Schmidt)

Bild 27: Nicht belüftetes Dach als Konstruktion auf Stahltrapezprofilen (Quelle: Schmidt)

Bild 28: Umkehrdach auf Stahlbetondecke (Quelle: Schmidt)

Bild 29: Belüftetes Dach (Quelle: Schmidt)

1.7.2 Beispiele für genutzte Dächer

Bild 30: Nicht belüftetes begehbares Dach (Dachterrasse) (Quelle: Schmidt)

Bild 31: Nicht belüftetes befahrbares Dach (Parkdach Pkw) (Quelle: Schmidt)

2 Anforderungen an Flachdächer

Flachdächer müssen eine Vielzahl von Anforderungen erfüllen. 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. Weitere Forderungen ergeben sich aus dem Brandschutz, der für Dächer im Allgemeinen („harte Bedachung“) und für großflächige Dächer von Industriebauten im Besonderen nachzuweisen ist. Schließlich werden Anforderungen an die Entwässerung der Dachoberfläche gestellt.

Bild 32: Anforderungen an Flachdächer (Quelle: Schmidt)

2.1 Anforderungen an die Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit

{Tragfähigkeit}

{Gebrauchstauglichkeit}

Flachdächer müssen eine ausreichende Tragfähigkeit und Standsicherheit aufweisen, d. h., die auf das Flachdach einwirkenden Lasten aus Eigengewicht, Schnee, Wind und sonstigen Einwirkungen sowie Kräfte zur Aussteifung des Tragwerks sind mit einer ausreichenden Sicherheit in die lastabnehmende, tragende Unterkonstruktion abzuleiten. Die hierfür zu beachtenden Anforderungen, das Sicherheitskonzept sowie die Nachweise sind in den entsprechenden Normen geregelt. In Deutschland gelten hierfür die sogenannten Eurocodes (EC 0 bis EC 9) einschließlich ihrer Nationalen Anhänge. Hierauf wird an dieser Stelle nicht eingegangen, es wird auf die genannten Normen verwiesen.

Neben einer ausreichenden Tragfähigkeit und Standsicherheit müssen Flachdächer auch gewisse Anforderungen der Gebrauchstauglichkeit erfüllen. Hiermit sind Forderungen gemeint, die sicherstellen, dass bestimmte Gebrauchsfunktionen während der Nutzung und unter planmäßiger Belastung erhalten bleiben. Bei Flachdächern ist hierbei die Begrenzung der Durchbiegung von besonderem Interesse.

Zu große Durchbiegungen der Tragkonstruktion eines Flachdaches wirken sich auch auf die Dachabdichtung und den Dachaufbau aus. Dabei können folgende Probleme auftreten:

• Entwässerung: Unplanmäßig große Durchbiegungen und Verdrehungen der Tragkonstruktion können das Gefälle der Dachoberfläche nachteilig verändern. Dadurch ist eine ordnungsgemäße Entwässerung der Dachoberfläche unter Umständen nicht mehr möglich. Die Durchbiegung der tragenden Bauteile eines Flachdaches sollte daher begrenzt werden. Im Zweifelsfall sollten besser strengere Werte für die maximale Durchbiegung angesetzt werden (z. B. L/300 bis L/500, mit L: Stützweite). Bei der Planung der Entwässerung sollte die Biegefläche des Daches, die sich aufgrund der zu erwartenden Belastung ergibt, mit herangezogen werden. Abläufe sollten möglichst in den Tiefpunkten der Biegelinie bzw. -fläche angeordnet werden. • Wassersackbildung {Wassersackbildung}, Wasseransammlungen: Durchbiegungen der Tragkonstruktion können zu örtlichen Wasseransammlungen auf der Dachoberfläche führen (Pfützen), die die Durchbiegung aufgrund der erhöhten Belastung weiter vergrößern. Bei der Bemessung der Tragkonstruktion sowie bei der Planung der Entwässerung sind diese Kriterien zu berücksichtigen. • Schädigung des Dachaufbaus: Zu große Durchbiegungen und Verdrehungen der tragenden Unterkonstruktion können den Dachaufbau und die einzelnen Schichten schädigen, indem diese gestaucht, übermäßig gedehnt oder gegeneinander verschoben werden. Als Folge können Überbeanspruchungen durch zu große Druckkräfte, Rissbildungen, Ablösen einzelner Schichten vom Untergrund oder Faltenbildung auftreten.

Bild 33: Mögliche Auswirkungen von zu großen Durchbiegungen und Verdrehungen der Tragkonstruktion eines Flachdaches (Quelle: Schmidt)

Die Berechnung der Durchbiegung erfolgt mit den Regeln der Baustatik unter Beachtung der bereits genannten „Eurocodes“. Im Gegensatz zu den Nachweisen der Tragfähigkeit, bei denen Teilsicherheitsbeiwerte auf der Einwirkungs- und auf der Baustoffseite zu berücksichtigen sind, werden bei der Ermittlung der Durchbiegung nur charakteristische Größen ohne Teilsicherheitsbeiwert angesetzt. Das bedeutet, dass die berechneten Durchbiegungen in der Realität auch tatsächlich auftreten können, wenn die zugrunde gelegten Lastannahmen und Modelle (statisches System, Baustoffeigenschaften) zutreffen.

Eine Sicherheit – wie bei den Nachweisen der Tragfähigkeit – ist nicht vorhanden, bzw. sie nimmt den Wert „eins“ (1,0) an. Allein aus diesem Grund sollte bei der Planung der Tragkonstruktion von Flachdächern der Durchbiegungsbeschränkung {Durchbiegungsbeschränkung} besonderer Aufmerksamkeit gewidmet werden.

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