AT13636U1 - Außenmantel der Gebäude (Gebäudeaußenmantel) - Google Patents

Abstract

Gebäudeaußenmantel, geeignet vor allem für Gebäude mit tragendemSkelett, wobei der Außenmantel (1) zumindest aus zwei, dichtaneinander anliegenden Schichten (2,3) mit unterschiedlichemDiffusionswiderstand besteht, wobei die diffusionsoffene Schicht (2)auf der Innenraumseite den höchsten Diffusionswiderstand hat, undjede weitere Schicht (3 und folgende) in Richtung Außenbereich inBezug auf die vorherige Schicht einen niedrigerenDiffusionswiderstand hat.

Description

österreichisches Patentamt AT 13 636 U1 2014-05-15

Beschreibung AUSSENMANTEL DER GEBÄUDE (GEBÄUDEAUSSENMANTEL)

TECHNISCHER BEREICH

[0001] Die technische Lösung betrifft den Außenmantel von Gebäuden, der vor allem für Gebäude mit tragendem Skelett bestimmt ist.

BESTEHENDER STAND DER TECHNIK

[0002] Die bestehenden Außenmäntel für Gebäude mit tragendem Stahl-, Stahlbeton- bzw. Holzskelett bzw. für Mauergebäude bestehen aus mehreren Schichten, die zusammen ein diffusionsgeschlossenes System bilden. Das heißt, dass der Außenmantel von der Innenseite mit einer Dampfsperre in Form einer Folie bzw. Dampfbremse mit Plattenbauart versehen ist, also mit für den Dampf praktisch undurchlässigen Schichten, weiter mit einer Wärmedämmschicht (zum Beispiel Mineralwolle), mit einer weiteren Dämmschicht gegen außenseitige (atmosphärische) Feuchtigkeit und mit einer außenseitigen Putz-Deckschicht bzw. mit dekorativen Außenverkleidungen. Bei gewerblichen Bauwerken werden meistens nur dekorative Verkleidungen angewendet, denn bei Putz wäre die tragende Stützfläche für die Befestigung der Wärmedämmung, wie bei einem Mauergebäude nicht sichergestellt. Dampfsperren und Dampfbremsen werden hier wegen der Reduzierung der Menge des abzuführenden Wasserdampfes durch die Dämmschicht (Mineralwolle usw., die beim Durchsatz einer größeren Wasserdampfmenge und deren nachfolgenden Umwandlung in Wasser, voll ihre Isolationsfähigkeit verlieren würde. Bei dieser Außenmantelkonstruktion, bei dem Einsatz der Dampfsperren und Dampfbremsen, ist das Isolationsvermögen des Außenmantels von der richtigen und fehlerfreien Ausführung und perfekten Dichtigkeit dieser Dampfsperren abhängig, was unter den Bedingungen der Bauwerke, bei der Kompliziertheit und Gliederung der Skelettkonstruktionen mit zahlreichen Anschlüssen und Verstrebungen fast nicht erreicht werden kann. Infolgedessen verlieren derart ausgeführte Außenmäntel mit der Zeit ihre Isolationsfunktion. Dasselbe gilt auch von der Außenseite, wo diese Isolationen aus Mineralwolle gegen außenseitige Feuchtigkeit mit einer diffusionsoffenen Sicherheitshydroisolierung zu schützen sind.

[0003] Optional kann, bei dem beschriebenen Schichtenaufbau des Außenmantels, zum Beispiel harter Isolationsschaum benutzt werden.

[0004] Eine weitere bekannte mögliche Ausführung des Außenmantels besteht aus der außenseitigen Gebäudeverkleidung, auf die von der Innenraumseite Niedrigexpansion Isolationshartschaum aufgetragen wird. Zwischen der Außenverkleidung des Gebäudes und dem harten Isolationsschaum ist kein Luftzwischenraum. Bei diesem Aufbau des Außenmantels wird der harte Isolationsschaum von Seite der Außenverkleidung abgekühlt, dieses System repräsentiert wiederum ein diffusionsgeschlossenes System. Auch bei dieser Ausführung des Außenmantels kondensiert im Isolationsschaum Feuchtigkeit und die Isolationsfähigkeit des Schaums wird nachfolgend reduziert bzw. geht verloren und somit verliert auch der ganze Außenmantel die Isolationsfähigkeit.

[0005] Bei der Bewertung der Zweckmäßigkeit der Anordnung einzelner Schichten des Außenmantels (betrachtet vom Innenraum in Richtung Außenbereich) wird der Diffusionswiderstandsfaktor mit der Bezeichnung μ verwendet. Der Diffusionswiderstandsfaktor μ ist die Relation des Diffusionswiderstands des Materials (Widerstand gegen die Wasserdampfdurchdringung durch das Material)und des Diffusionswiderstands der Luftschicht mit derselben Dicke, unter denselben Bedingungen. Für Luft ist der Faktor also μ = 1. Mit dem steigenden Zahlenwert des Diffusionswiderstandsfaktors μ sinkt die durch das Material durchdringende Wasserdampfmenge.

[0006] Der Wert des Diffusionswiderstandsfaktors der Dampfsperre ist μ =100 000, der Mineralwolle μ= 1,5, der Sicherheitshydroisolierung und der Diffusionsfolie μ = 100.

[0007] Aus den hiervor angeführten Angaben ergeben sich die Hauptnachteile der bekannten 1 /9 österreichisches Patentamt AT13 636 U1 2014-05-15

Außenmantellösungen, die sind: [0008] Notwendigkeit der perfekten Ausführung des Gebäudeaußenmantels, insbesondere der perfekten, gegenseitigen Isolierung einzelner Außenmantelschichten, was äußerst arbeits- und kostenaufwendig ist.

[0009] Treten zwischen einzelnen Schichen undichte Stellen in der Dampfsperre bzw. in der Hydroisolationsfolie auf, dringt in die Isolationsschicht Feuchtigkeit in Form von Kondensat ein und beginnt sich in der Schicht anzusammeln. Das hat Verlust der Isolationsfähigkeit des Gebäudeaußenmantels und im Endeffekt auch Degradation des tragenden Skelettsystems des Gebäudes zur Folge.

[0010] Die Bemühung, die vom Innenraum durch den Gebäudeaußenmantel durchdringende Wasserdampfmenge zu reduzieren, löst die Notwendigkeit einer häufigeren Innenraumlüftung aus und führt zu höherem Wärmeverbrauch bei der Heizung des Objekts.

PRINZIP DER TECHNISCHEN LÖSUNG

[0011] Die hiervor genannten Nachteile der bestehenden Gebäudeaußenmäntel werden durch die technische Lösung des diffusionsoffenen Gebäudeaußenmantels beseitigt, die vor allem für Gebäude mit tragendem Skelett geeignet ist. Der Außenmantel setzt sich aus mindestens zwei, aneinander dicht anliegenden Schichten mit unterschiedlichem Diffusionswiderstand zusammen. Der Diffusionswiderstand der Außenmantelmateriale gegen die Wasserdampfdurchdringung wird mittels des Faktors μ bewertet. Je höher der Wert des Faktors μ ist, umso höher ist der Materialwiderstand gegen die Wasserdampfdurchdringung. Einzelne Außenmantelschichten sind von der Innenraumseite in Richtung Außenbereich so anzuordnen, dass die innenraumseitige Schicht den höchsten Wert des Diffusionswiderstandsfaktors μ hat und jede weitere Schicht in Richtung Außenbereich in Bezug auf die vorherige Schicht einen niedrigeren Wert des Diffusionswiderstandsfaktors hat. Bei Berücksichtigung dieser Regel wird die Akkumulation und die Umwandlung des Wasserdampfes bei der Durchdringung durch den Außenmantel in Wasser verhindert. Der Wert des Diffusionswiderstandsfaktors μ beträgt zum Beispiel bei der diffusionsoffenen Folie 100, bei der Mineralwolle dann 1,5. Bei der Anwendung einer Isolation in Form eines Hochexpansion Weichschaums sind die Werte des Faktors μ wie folgt. Diffusionsfolie (μ = 100), Hochexpansion Weichschaum (diffusionsoffen) (μ = 3,3). Wird der weiche Expansionsschaum auf die Kontaktdiffusionsfolie aufgespritzt, sinkt dessen Diffusionswiderstand gegen Dampfdurchlässigkeit vom Wert μ = 100 bis auf den Wert μ = 8,1, was eine noch bessere Wasserdampfdurchlässigkeit aus dem Objekt zur Folge hat.

[0012] Dieser diffusionsoffene Aufbau des Außenmantels ermöglicht Durchdringung des innerhalb des Gebäudes konzentrierten Wasserdampfes in den Außenbereich (ins Freie). An diesen Wasserdampf sind Kohlenstoff und Stickstoffoxide und Oxide weiterer Stoffe gebunden, deren Summe die Luftqualität im Innenraum (im Raum) bestimmt. Der Bedarf der Wasserdampfabführung aus dem Innenraum durch den Außenmantel in den Außenbereich kann entsprechend folgenden Angaben dargelegt werden. Die Luft im Innenraum mit der Temperatur 20°C und der relativen Feuchtigkeit 50% ist 10x mehr mit Wasserdampf gesättigt, als kalte Luft mit der Temperatur -15 °C und der relativen Feuchtigkeit 50 %.Bei der beschriebenen Abkühlung auf der Innenseite des Gebäudeaußenmantels würde auf der inneren Oberfläche des Außenmantels eine große Menge Kondensat entstehen und es würden sich Schimmelpilz und Schimmel bilden. Die technische Lösung nutzt den natürlichen Wasserdampfdruck im Innenraum, dieser Dampf wird durch den Außenmantel außerhalb des Objekts, in den Außenbereich abgeführt, ohne dass dieser innerhalb des Außenmantels kondensiert. Mit dieser Lösung wird die erforderliche Lüftungshäufigkeit reduziert, was eine Einsparung der Heizkosten zur Folge hat, denn mehr als 70 % der Gesamtverluste des Objekts werden durch Lüftung verursacht (gesetzlich festgelegter Luftaustausch pro Raum und Mensch).

ÜBERSICHT DER ABBILDUNGEN IN DEN ZEICHNUNGEN

Weitere Vorteile und Wirkungen der Anordnung des Gebäudeaußenmantels sind aus den an- 2/9 österreichisches Patentamt AT 13 636 U1 2014-05-15 liegenden Zeichnungen ersichtlich, wo die Abb.1 - vertikalen Schnitt des Gebäudeaußenmantels mit fester Außenverkleidung mit Profilblech, Abb. 2 - axonometrischen Schnitt des Gebäudeaußenmantels mit fester Außenverkleidung mit Profilblech, Abb. 3 - vertikalen Schnitt des Gebäudeaußenmantels mit fester Außenverkleidung aus Flachblech und Abb.4 - axonometrischen Schnitt des Gebäudeaußenmantels mit fester Außenverkleidung aus Flachblech, Kassettenverkleidung darstellen. AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DER TECHNISCHEN LÖSUNG BEISPIEL 1 (SIEHE ABB. 1 UND 2) [0013] Der Gebäudeaußenmantel 1, geeignet vor allem für Gebäude mit tragendem Skelett, entsprechend einer von den möglichen Aufbauten, wie auf den anliegenden Abbildungen 1 und 2 angezeichnet ist, besteht zumindest aus zwei, dicht aneinander anliegenden Schichten 2 und 3 mit unterschiedlichem Diffusionswiderstand, wobei die Schicht 2 auf der Innenraumseite den höchsten Diffusionswiderstand hat, wobei diese diffusionsoffen ist und jede weitere Schicht 3 und weitere Schichten in Richtung Außenbereich in Bezug auf die vorherige Schicht einen niedrigeren Diffusionswiderstand hat. Die Schicht 2 besteht bei der beschriebenen Ausführung aus einer Kontakt- Diffusionsfolie, die in der Regel auch als Sicherheitshydroisolation für Dächer angewendet wird. Die Schicht 3 besteht aus Hochexpansion Weichschaum, der nach der Applikation erstarrt und Eigenschaften der tragenden Schicht erlangt. An der Schicht 2 liegt von der Innenraumseite der Tragrost 4 an, an dem die Vorwand 5 aus Gipskarton befestigt ist. Durch die Schicht 3 verläuft und ist bis zur Hälfte des Ständers das hochfeste Profil 9 eingegossen und fest verbunden, das Bestandteil des Gebäudeskeletts ist. Am hochfesten Profil 9 ist die feste Außenverkleidung 7 fest angeschlossen, die aus einem Profilblech besteht und die mit dem System vertikaler Profile 8 fest verbunden ist. Zwischen der Schicht 3 und der festen Verkleidung 7 ist ein Luftzwischenraum 6, der mit dem Außenbereich (Freiraum) des Gebäudeaußenmantels 1 verbunden ist. Die Verankerung der festen Verkleidung 7 am hochfesten Profil 9 und am System der vertikalen Profile 8 ist mit Hilfe von Klingen 12 sichergestellt. BEISPIEL 2 (SIEHE ABB. 3 UND 4) [0014] Der Gebäudeaußenmantel 1, geeignet vor allem für Gebäude mit tragendem Skelett, entsprechend einer von den möglichen Aufbauten, wie auf den anliegenden Abbildungen 3 und 4 angezeichnet ist, besteht zumindest aus zwei, dicht aneinander anliegenden Schichten 2 und 3 mit unterschiedlichem Diffusionswiderstand, wobei die Schicht 2 auf der Innenraumseite den höchsten Diffusionswiderstand hat, wobei diese diffusionsoffen ist und jede weitere Schicht 3 und weitere Schichten in Richtung Außenbereich in Bezug auf die vorherige Schicht einen niedrigeren Diffusionswiderstand hat. Die Schicht 2 besteht bei der beschriebenen Ausführung aus einer Diffusions- Kontaktfolie, die in der Regel auch als Sicherheitshydroisolation für Dächer angewendet wird. Die Schicht 3 besteht aus Hochexpansion Weichschaum, der nach der Applikation erstarrt und Eigenschaften der tragenden Schicht erlangt. An der Schicht 2 liegt von der Innenraumseite der Tragrost 4 aus verzinkten Stahlprofilen an, an dem die Vorwand 5 aus Gipskarton befestigt ist. Durch die Schicht 3 verläuft und ist bis zur Hälfte des Ständers 10 das horizontale, hochfeste Profil 9 vergossen und somit fest verbunden, das Bestandteil des tragenden Gebäudeskeletts ist und das mit dessen vorstehendem Teil 11 an der Vorwand 5 anliegt. Die feste Außenverkleidung 7 ist mit Hilfe der hochfesten, zur Hälfte in die Schicht 3 eingegossenen Profile 9 mit dieser Schicht 3 verbunden. Die Verankerung der festen Verkleidung 7 am hochfesten Profil 9 ist mittels der Stahlklingen 12 sichergestellt.

[0015] Die beschriebene technische Lösung hat beim Aufbau des Außenmantels des Gebäudes 1 nachfolgende Funktion.

[0016] Auf dem, innerhalb der tragenden Skelettteile angeordneten Tragrost 4 ist außenseitig eine Diffusionsfolie - Schicht 2, des Außenmantels 1 gespannt. Diese Schicht 2 wird mit Hilfe der nicht abgebildeten Gewindeschneidschrauben bzw. mit einem Klebeband am Tragrost 4 befestigt. Auf die Schicht 2 wird die Schicht 3 des Hochexpansion Weichisolationsschaums 3/9 österreichisches Patentamt AT13 636 U1 2014-05-15 aufgespritzt, der an der Schicht 2 fest anhaftet und innerhalb des Zeitraums von ca. 10 Sekunden eine freitragende Schicht bildet. Die Schicht 2 - Kontaktdiffusionsfolie - ist daher in Bezug auf die Umgebung nicht besonders perfekt abzudichten. Auf diese Art und Weise können auch komplizierte Konstruktionsdetails um das tragende Skelett der Konstruktion, wie Fenster, Lüftungsöffnungen u. ä. perfekt isoliert werden. Die Schicht 3 aus Hochexpansionschaum wird außenseitig aufgetragen und dichtet perfekt jedes tragende Element des Skeletts ab und bildet eine perfekte Umhüllung des Gebäudes. Von der Außenseite wird anschließend die feste Außenverkleidung 7 angebracht und an den vertikalen Profilen 8 befestigt, die an den hochfesten Profilen 9 des tragenden Gebäudeskeletts mit Hilfe von dünnen Stahlklingen 12 verankert sind. Die Stahlklingen sind die einzigen Wärmebrücken der ganzen Konstruktion. Die Fenster- und Türöffnungen befinden sich in dieser Außenverkleidung 7, wobei die Schicht 3 aus Hochexpansionsschaum von der Innenraumseite bis zu den Rahmen dieser nicht abgebildeten Fenster gezogen ist. Die Schicht 2- Kontaktdiffusionsfolie - erfüllt die Funktion der diffusionsoffenen Sicherheitshydroisolierung. Da der Diffusionswiderstand der Schicht 2 höher, als der Diffusionswiderstand der Schicht 3 aus Hochexpansion Weichschaum ist, wird der Wasserdampffluss nicht gebremst ggf. abgebremst und der Wasserdampf wandelt sich im Gebäudeaußenmantel 1 nicht in Wasser um. Die Schicht 3 Hochexpansion Weichschaum ist gegen UV-Strahlung und gegen direkte Witterungseinflüsse durch die eingehängte feste Verkleidung 7 geschützt, die von der Schicht 3 mit einem Luftzwischenraum 6 getrennt ist, womit der Gebäudeaußenmantel 1 gelüftet wird und der Wasserdampf abgeführt wird. Die Gebäudeisolierung muss außenseitig nicht mit einer weiteren Sicherheitshydroisolierung - Diffusionsfolie geschützt werden, da die Schicht 3 wasserabweisend ist. Auf den Tragrost aus vertikalen Profilen 8 kann anschließend, als feste Verkleidung 7, beliebiges Verkleidungsmaterial aufgebracht werden - von Stahlkassetten, Trapezblech, bis zu Holz ggf. keramischen Ziegeln.

[0017] Aus der hiervor angeführten Beschreibung ergeben sich Vorteile der technischen Lösung, die wie folgt zusammengefasst werden können.

[0018] - Die technische Lösung schließt Ungenauigkeiten bei der Montage aus, die eine Ursa che der verminderten Isolationsfähigkeiten des Außenmantels darstellen könnten.

[0019] - Die technische Lösung erhöht die Geschwindigkeit der Montage und zwar unter

Gewährleistung der Haltbarkeit des Außenmantels sowie des tragenden Gebäudeskeletts.

[0020] - Die technische Lösung senkt die Heizungskosten ggf. Klimatisierungskosten des

Gebäudes.

MÖGLICHKEIT DER GEWERBLICHEN NUTZUNG

[0021] Die Einrichtung entsprechend der technischen Lösung findet im Bereich der Ummantelung sowie Wärmeisolierung von Gebäuden mit tragendem Skelett Anwendung. 4/9

Claims (4)

1. österreichisches Patentamt AT13 636 U1 2014-05-15 Ansprüche 1. Gebäudeaußenmantel, geeignet vor allem für Gebäude mit tragendem Skelett, der sich dadurch auszeichnet, dass der Außenmantel (1) zumindest aus zwei, dicht aneinander anliegenden Schichten (2,3) mit unterschiedlichem Diffusionswiderstand besteht, wobei die diffusionsoffene Schicht (2) auf der Innenraumseite den höchsten Diffusionswiderstand hat, und jede weitere Schicht (3 und folgende) in Richtung Außenbereich in Bezug auf die vorherige Schicht einen niedrigeren Diffusionswiderstand hat.
2. 2. Gebäudeaußenmantel (l)entsprechend Anspruch 1, der sich dadurch auszeichnet, dass an dessen Schicht (2), bestehend aus einer Diffusionsfolie, von der Innenraumseite ein Tragrost (4) mit Gipskartonvorwand (5)anliegt und von der Außenbereichseite eine Schicht (3), bestehend aus Hochexpansion Weichschaum, die mittels eines Systems von vertikalen Profilen (8) durch einen Luftzwischenraum (6) von der außenseitigen festen Verkleidung (7) des Außenmantels (1) getrennt ist.
3. 3. Gebäudeaußen mantel (1) entsprechend Anspruch 1 und 2, der sich dadurch auszeichnet, dass die feste Verkleidung (7) des Außenmantels (1) an den vertikalen Profilen (8) mit Hilfe von Klingen (12) und gleichzeitig an den horizontalen hochfesten Profilen (9), die ein Bestandteil des Gebäudeskeletts sind und zum Teil in der Schicht (3) aus Hochexpansion Weichschaum vergossen sind, befestigt ist. Hierzu
4. 4 Blatt Zeichnungen 5/9