Basics Dachkonstruktion 9783035612578

Table of contents :
Inhalt
Vorwort
Einführung
Das geneigte Dach
Das Flachdach
Zusammenfassung
Anhang
Normen
Literatur
Bildnachweis

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KONSTRUKTION

ENTWERFEN DARSTELLUNGSGRUNDLAGEN KONSTRUKTION BERUFSPRAXIS BAUPHYSIK UND HAUSTECHNIK BAUSTOFFKUNDE LANDSCHAFTSARCHITEKTUR STÄDTEBAU THEORIE

HOLZBAU

Holz ist ein elementarer Baustoff und hat bis heute nicht an Attraktivität und Aktualität verloren. Das lebendige und leichte Material unterliegt speziellen Eigenarten, die nicht mit anderen Baustoffen zu vergleichen sind. Basics Holzbau vermittelt Studierenden die Eigenschaften von Holz und Holzbauprodukten sowie das Wissen über die gebräuchlichen Holzbausysteme, deren Regeln und Anwendung.

BASICS

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BASICS KONSTRUKTION DACH KONSTRUKTION Tanja Brotrück

Tanja Brotrück

Dach­ konstruktion

Tanja Brotrück- Sebastian El Khouli Bert Bielefeld

Entwurfsidee Dach­ konstruktion

Birkhäuser BIRKHÄUSER Basel BASEL

Inhalt Vorwort _7 Einführung _8 Lastarten und Kräfte _9

Das geneigte Dach _13 Grundsätzliches _13 Dachformen _14 Dachgauben _17 Dachkonstruktionen _19 Sparrendach _19 Kehlbalkendach _22 Pfettendach _23 Auswechselungen _26 Dachfenster und Gauben­konstruktionen _26

Bauteilschichten _29 Dachdeckungen _29 Dachlatten _33 Dichtung _35 Dämmung _37

Ausführungsarten _39 Entwässerung _43 Darstellung _46

Das Flachdach _55 Grundsätzliches _55 Bauteilschichten _55 Ausführungsarten _60 Dachanschlüsse _63 Dachrandabschlüsse _64 Entwässerung _67

Schlusswort _71 Anhang _73 Normen _73 Literatur _75 Bildnachweis _75

Vorwort Das Dach über dem Kopf ist eines der Grundbedürfnisse des menschlichen Daseins – es schützt vor Regen, Wind und Kälte. Diese bauphysikalischen Anforderungen werden durch Lastabtrag und Stabilität ergänzt; insgesamt sind es vielfältige Funktionen, die ein Dach zu erfüllen hat. Aus handwerklichen Traditionen haben sich verschiedene Dachformen und -typologien gebildet, die diese Aufgaben auf unterschiedliche Weise erfüllen und bis heute Bestand haben. Das Dach muss aber auch ästhetischen Ansprüchen genügen – nicht selten bezeichnet man das Dach als fünfte Fassade. Varianten von Flachdächern und geneigten Dachformen prägen ganze Kulturlandschaften und sind auch für moderne Gebäude essenzielles Stilmittel. Die Buchreihe „Basics“ hat den Anspruch, Inhalte didaktisch und praxisnah zu erläutern. Sie möchte Studenten an der Stelle abholen, an der sie zum ersten Mal mit einem Fachgebiet oder Themenbereich in Kontakt treten. Die Inhalte werden mit leicht verständlichen Einführungen und ­Erklärungen schrittweise erarbeitet. Die wesentlichen Ansatzpunkte werden systematisch aufgebaut und in den jeweiligen Bänden vertieft. Das Konzept versteht sich nicht als umfassende Sammlung von Fachwissen, sondern möchte an das Thema heranführen, erklären und das notwendige Know-how für eine fachgerechte Umsetzung bieten. Der Band Dachkonstruktion richtet sich an Studenten, die sich zum ersten Mal unter Gesichtspunkten der Architekturausbildung und Baukonstruktion mit Dächern beschäftigen. Es wird erläutert, welche Arten von Dächern es gibt, wie die Konstruktionsarten den baukonstruktiven Anforderungen gerecht werden können und welche Vor- und Nachteile sie haben. Das Buch stellt verständlich dar, welche Aufgaben einzelne konstruktive Elemente und Schichten übernehmen und wie diese planerisch zu berücksichtigen sind. Dies reicht von der elementaren Dachkonstruktion über Dämmung und Abdichtung, die Beläge und Oberflächen hin zu Grundlagen der Entwässerung. Ziel ist es, den Studenten die Prinzipien, Eigenschaften und notwendigen Fachbegriffe der Dachformen und -arten an die Hand zu geben, damit sie die Zusammenhänge und ­Unterschiede in konkrete Entwurfs- und Konstruktionsarbeit umsetzen ­können. Bert Bielefeld, Herausgeber

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Einführung

◯

Das Dach ist ein Teil der Außenhaut eines Gebäudes und erfüllt verschiedene Aufgaben: In erster Linie schützt es den darunterliegenden Raum, ob offen oder geschlossen, vor Witterungseinflüssen. Die wichtigsten Aspekte hierbei sind das gezielte Abführen von Niederschlägen, der Schutz vor Sonneneinstrahlung und Wind sowie der Sichtschutz. Je nach Entwurfsansatz oder den Anforderungen an das Bauteil können unterschiedliche Konstruktionen eingesetzt werden. Bei den in diesem Buch beschriebenen Dächern handelt es sich um Grundprinzipien. Sie bilden die Basis für neue Ansätze in der Planung von Dächern, die sich im stetigen Prozess weiterentwickeln. Unterschiedliche Kräfte wirken auf das Dach ein, die direkt oder über Außenwände, Stützen oder Fundamente in den Baugrund geleitet werden müssen. Bei Dächern wird zwischen verschiedenen Konstruktionen und Dachformen unterschieden. Für die Auswahl eines geeigneten Daches spielen diverse Faktoren eine Rolle. Das wohl wichtigste Kriterium ist das ­Erscheinungsbild. Weiterhin können die Grundrissform und -größe, die Baukosten und die baurechtliche Situation entscheidenden Einfluss ­nehmen. Die Konstruktion und Materialwahl sollte dem Bauvorhaben angemessen sein. Beispielsweise sind aufwendige, vorgefertigte Stahlkon­ struktionen im privaten Wohnungsbau selten zu finden, im Industriebau hingegen ist man bemüht, handwerklich ausgeführte Details auf der Baustelle zu vermeiden. Oft bilden sich regionaltypische Dachformen heraus. In den alpinen Regionen findet man meist flach geneigte Dächer mit großem Dach­

◯ Hinweis: Für Grundstücke, die innerhalb eines gülti-

gen Bebauungsplans liegen, werden häufig bestimmte Dachneigungen und Dachformen vorgeschrieben. Liegt das Baugrundstück innerhalb einer bereits bebauten Umgebung und liegt kein Bebauungsplan vor, so ist aus baurechtlicher Sicht eine „Anpassung an die Umgebung“ anzustreben. Ob für das betreffende Grundstück Festlegungen getroffen sind, kann bei der örtlichen Baubehörde erfragt werden.

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überstand, während in den nördlichen Küstenregionen Europas eher g­ iebelständige Häuser > Kap. Das geneigte Dach, Dachformen mit steilen Dachneigungen ­vorherrschen. Aber auch die Gebäudenutzung hat typische Dachformen hervorgebracht. Tennishallen beispielsweise haben oft, dem Flug des ­Balles folgend, gewölbte Tonnendächer, wohingegen normale Veranstaltungshallen flache Dächer für flexible Nutzungen haben. Unterschiedliche Dachformen können miteinander kombiniert werden. Dies führt jedoch zu komplizierten Geometrien in den Details, so dass man einfache Konstruktionen vorziehen sollte, um Undichtigkeiten zu vermeiden. Die Hauptunterscheidung der Dachformen trennt zwischen dem geneigten Dach und dem Flachdach, wobei im Allgemeinen ab einer Dachneigung von mehr als 5° von einem geneigten Dach gesprochen wird. Da diese beiden Dachformen sich in ihrem Aufbau und der Funktion deutlich unterscheiden, werden die Betrachtungen in diesem Buch getrennt vorgenommen. Lastarten und Kräfte

Die Statik eines Gebäudes befasst sich mit seiner Standsicherheit: Die auftretenden Kräfte und ihre Wirkung müssen bestimmt werden. Es gilt nach dem Gesetz von Newton: Kraft = Masse × Beschleunigung. In der Regel kann man Kräfte nicht unmittelbar, sondern nur mittelbar an ihrer Wirkung erkennen. Beobachten wir beispielsweise die Beschleunigung eines Körpers, so schließen wir auf eine oder mehrere wirkende Kräfte. Die Statik im Bauwesen jedoch ist die Lehre vom Gleichgewicht der Kräfte, denn die Bauteile sollen in Ruhelage sein. Daraus folgt, dass die angreifende Kraft genauso groß wie die Gegenkraft sein muss. Weiterhin muss sichergestellt sein, dass auch die inneren Kräfte im Gleichgewicht sind. Das bedeutet, dass das Bauteil der Beanspruchung standhalten muss. Dieses ist abhängig von seiner Dicke oder Dimension sowie von der Festigkeit und Elastizität des Materials. Wird ein Bauteil infolge von Beanspruchung komprimiert, entstehen Druckkräfte. Wenn die angreifenden Kräfte ein Bauteil auseinander ziehen, entstehen Zugkräfte. Wirken auf ein Bauteil gegensätz­liche Kräfte, die an unterschiedlichen Punkten angreifen, versucht sich das Bauteil zu verdrehen. Für diese Torsion wird im Bauwesen in der ­Regel der technische Begriff Moment oder Drehmoment verwendet. Die Summe der maximal anfallenden Kräfte bildet die Auflagerkraft, die in die darunterliegende Konstruktion eingeleitet und auf­genommen werden muß. Die an ein Gebäude oder ein Bauteil angreifenden Kräfte werden auch nach ihrer Wirkungsrichtung bezeichnet. Man unterscheidet ­zwischen Längskräften und Querkräften.

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Tab. 1: Lastarten Lastart

Dauer

Hauptrichtung

Ermittlung

Eigenlast

ständig

vertikal

Berechnung erfolgt über die Menge und spezifischen Gewichte der Bauteile (in KN/qm)

Nutzlast

variabel

vertikal

Kann als Durchschnittswert für best. Nutzungen aus Tabellenwerken entnommen werden (in kN/qm)

Schnee- und Eislast

variabel

vertikal

Kann in Abhängigkeit der Dachneigung und Schneelastzone aus Tabellenwerten ­entnommen werden

Windlast

variabel

variabel

Kann in Abhängigkeit der Dachneigung und Windlastzone aus Tabellenwerten ­entnommen werden

Druckkraft

Zugkraft

Moment

Abb. 1: Kräfte

Auf ein Gebäude wirken unterschiedliche Kräfte. Diese müssen bei der Planung ermittelt werden, und die Ableitung in den Baugrund muss geplant werden. Lasten können sowohl horizontal in Längs- und Querrichtung als auch vertikal wirken. Die Zusammenstellung der einzelnen Lasten bildet die Grundlage zur Bemessung der Dachkonstruktion. Hier muss der Planer bereits festlegen, welche Materialien zum Einsatz kommen sollen. Daraus kann das Eigengewicht der Konstruktion ermittelt werden. Die Eigenlast ist eine permanente Last. Sie wirkt vertikal nach

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unten. Zusätzlich zur Eigenlast kommt die Nutzlast. Dies können bewegliche Gegenstände wie beispielsweise Möbel, aber auch Personen sein. Allerdings ist es nicht notwendig, alle Gegenstände einzeln zu erfassen und für die Bemessung der Konstruktion zu berücksichtigen. Je nachdem, ob man eine Wohnung, ein Lager oder eine Fabrik plant, können andere Durchschnittswerte zu Grunde gelegt werden. Nur in Ausnahmefällen ist ein Einzelnachweis zu führen. Ist für ein Bauteil keine Nutzung zu erwarten, wie z. B. auf einer schrägen Dachfläche, so ist dennoch nachzuweisen, dass die Fläche von einer Person zu Wartungszwecken und während der Montage betreten werden kann. Man spricht von der so genannten Mannlast. Nutzlasten wirken in der Regel, wie die Eigenlast, vertikal nach unten. Von außen wirken auf das Dach Lasten aus Wind, Schnee und Eis. Während Schnee und Eis durch ihr Gewicht auf das Dach drücken, also ebenfalls vertikale Lasten erzeugen, kann der Wind sowohl horizontal als auch vertikal wirken. Man spricht von Windsog und Winddruck. Windsog wirkt als abhebende Kraft. Entsprechend belastete Bauteile müssen mit geeigneten Mitteln gesichert werden.

◼ Tipp: Für die Zusammenstellung der Lasten gibt es in den Normen der unterschiedlichen Länder Tabellenwerke, aus denen die einzelnen Gewichte der Mate­ rialien und Bauteile, Annahmen für Nutz-, Schnee- und Windlasten entnommen werden können. Eine Auflistung der wichtigsten Normen ist im Anhang dieses Buches zu finden.

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◼

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Das geneigte Dach Grundsätzliches

Der überwiegende Teil der Dächer im Einfamilienhausbau ist als g­ eneigtes Dach ausgeführt. Geneigte Dachflächen sind hervorragend ­geeignet, den anfallenden Niederschlag vom Gebäude abzuleiten. Die tragenden Konstruktionen sind meistens aus Holz und handwerklich ­herzustellen. Auch Tragwerke aus Stahl und Beton sind möglich. Die sich ergebenden Dreiecksquerschnitte unter den Dachflächen können horizontale Windkräfte gut aufnehmen und in die Konstruktion leiten. Den höchsten Punkt des Daches bezeichnet man als First, den unteren Rand als Traufe. Die schräge Verbindungskante zwischen beiden an der Hauswand, an dem Giebel, bildet den so genannten Ortgang. > Abb. 2 Bei Verschneidungen von zwei Dachflächen wird die sich nach ­außen richtende Verschneidungslinie als Grat und die innenliegende als Kehle bezeichnet. Wird das Dach auf eine Mauer aufgesetzt, die über die letzte Geschossdecke des Hauses hinausgeführt ist, so ist diese Wand ein Drempel oder Kniestock. Die Dachneigung wird durch den Winkel zwischen der Dachfläche gegen die Waagerechte beschrieben. Das Maß gibt immer den innenseitigen Winkel an und wird in Grad gemessen. Bei ­Rinnen und Abdichtungen hingegen spricht man von einem Gefälle. ­Dieses wird in der Regel in Prozent angegeben.

7 4 2 6 9

45˚

Ansicht Süd

Ansicht Ost 1 3 4 2 5 10 6 9

2 3 1 5 6 8

100%

Aufsicht 1 First 2 Grat

1 2 5 10

Isometrie 3 Kehle 4 Giebel

5 Traufe 6 Ortgang

7 Dachneigung 8 Gefälle

9 Geschossdecke 10 Drempel

Abb. 2: Begriffe

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Abb. 3: Pultdach – Satteldach – Mansarddach – Walmdach

Dachformen

Pultdach

Satteldach

Mansarddach

◯◯

Walmdach Zeltdach Krüppelwalmdach Tonnendach Sheddach

Die unterschiedlichen Dachformen haben bestimmte Bezeichnungen, die zum einen die Art der Neigung der Dachfläche angeben und zum anderen die Art des Giebels definieren. Eine einfach geneigte Fläche ist ein Pultdach. An der First- und Trauflinie entstehen unterschiedlich hohe Außenwände, daher eignet sich diese Dachform besonders, wenn das Gebäude eine bestimmte Ausrichtung hat, sich z. B. zum Garten (bei Wohnhäusern) oder zur Straße (bei öffentlich wirksamen Gebäuden) richten soll. Zwei aneinander gelegte, geneigte Dachflächen bilden ein Satteldach. Dies ist neben dem Pultdach wohl die einfachste Form des geneigten ­Daches. Wenn die zwei aneinander gelegten Dachflächen geknickt sind, d. h. unterschiedliche Neigungen ausbilden, spricht man von einem Mansarddach. Diese Dachform ist heute seltener vorzufinden. Sie wurde ein­ gesetzt, um mehr Kopffreiheit zu erhalten, wenn der Dachraum genutzt werden sollte. Wird die Stirnwand unter den geneigten Dachflächen gerade nach oben geführt, so bildet diese einen Giebel. Ist diese Fläche zur Straße oder zu einem Platz gerichtet, spricht man auch von einem giebelständigen Haus. (Von traufständigen Häusern wird allerdings nicht gesprochen.) Wenn das Dach zu allen Seiten mit einer geneigten Dachfläche anschließt, so handelt es sich um ein Walmdach. Bei allseitig geneigten Dachflächen und gleich langen Außenwänden entsteht ein Zeltdach. Die Dachflächen treffen sich alle in einem Punkt. Hat das Dach sowohl einen Giebel als auch eine schräge Dachfläche an der Stirnwand, wird dieses als Krüppelwalm bezeichnet. Dächer können mit halbrunden Wölbungen, als Tonnendach, aus­ geführt sein. Allseitig gewölbte Dächer sind uns als Kuppeln bekannt. Eine weitere Dachform bilden die Sheddächer. Sägezahnartig werden kleinere Pultdächer oder Satteldächer aneinander gereiht, wobei die jeweils steiler geneigte Fläche in der Regel mit Fenstern ausgestattet ist. Auch Ganzglas-Ausführungen sind üblich. Sie werden oft zur Belichtung von großen Räumen, wie Produktionshallen, herangezogen.

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Abb. 4: Zeltdach – Krüppelwalmdach – Tonnendach – Sheddach

Sattel-

Mansard-

Pult-

Tonnendach

Giebel-

Krüppelwalm-

Walm-

Zeltdach Abb. 5: Dachformen

◯ Hinweis: Man spricht von Kopfhöhe oder Kopf­

◯ Hinweis: Für die Berechnung der Nutzfläche von

freiheit, um die Höhe des Raums zu definieren, der für Personen sinnvoll nutzbar ist. Eine Fläche gilt als vollwertig nutzbar, wenn sie eine lichte Raumhöhe von 2,20 m hat.

Dachgeschossen werden alle Flächen mit einer Höhe von 1 bis 2 m nur zur Hälfte angerechnet. Flächen mit einer Höhe von 2 m und mehr werden voll und Flächen unter 1 m gar nicht angerechnet. Die Festlegungen zur Flächenberechnung erfolgt über die Normen der einzelnen Länder und Geltungsbereiche.

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Die erläuterten Begriffe sind gegebenenfalls zu kombinieren, um eine Dachform umfassend zu beschreiben. So ergibt sich durch Kombination beispielsweise ein Walmmansarddach. Bildet das Haus einen Giebel aus, so wird dieser nicht in der Bezeichnung genannt. Es bleibt schlicht beim Sattel-, Mansard- oder Pultdach. Dachgauben

Zu den Grundformen des Daches können zur Belichtung des Dachraums oder zur äußeren Gestaltung Gauben (werden auch als Gaupen bezeichnet) aufgesetzt werden. Sie bieten im Dachraum zusätzlich nutzbare Fläche. Hier ist zu beachten, dass der Lichteinfall durch die schräg aufeinander treffenden Flächen von Dach und Gaube viel geringer ist als bei einem Fenster in einer Wandfläche. Günstiger ist die Anordnung von Fenstern in den Giebelflächen. Die Breite der Gauben sollte auf ein bis zwei Sparrenfelder > Kap. Das geneigte Dach, Dachkonstruktionen begrenzt sein. Andernfalls sind im Bereich der Fenster zusätzlich tragende Teile notwendig, die beispielsweise in die Fensterrahmen eingebunden sind. Es ist darauf zu achten, dass die für die Dachdeckung vorgeschriebene Mindestdachneigung auch bei der Gaube nicht unterschritten wird. > Kap. Das geneigte Dach, Dachdeckungen Bei Gauben müssen alle Flächen die gleichen Anforderungen an Dichte, Feuchte, Wärmeschutz usw. erfüllen wie die Dachfläche selbst. Die Form der Gaube ist abhängig von der Dacheindeckung. Bei einer Schleppgaube wird die Dachfläche gegenüber dem steileren Hauptdach flacher abgeschleppt. Als Seitenflächen entstehen dreieckige, senkrechte Flächen. Ebenfalls seitliche senkrechte Dreiecksflächen hat die Satteldachgaube. Diese wird jedoch mittels Kehlen an das Hauptdach angesetzt, so dass ein giebelständiges Satteldach entsteht. Man spricht von einer Dreiecksgaube, wenn nur die dreieckige ­Giebelfläche aufgesetzt wird.

Abb. 6: Schleppgaube – Satteldachgaube – Dreiecksgaube

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Schleppgaube

Satteldachgaube

Dreiecksgaube

Abb. 7: Fledermausgaube – Ochsenauge – Tonnengaube

Schleppgaube

Sattelgaube

Dreiecksgaube

Fledermausgaube

Ochsenauge

Tonnengaube

Abb. 8: Gaubenformen

Fledermausgaube

Ochsenauge

Tonnengaube

Die Fledermausgaube wölbt sich aus der Dachfläche heraus zu ­einem flachen Bogen. Die Dachfläche wird nicht unterbrochen. Eine Fledermaus­ gaube ist ungefähr zehnmal so breit wie hoch. Sie benötigt die gleiche Dachhöhe wie eine Schleppgaube. Das so genannte Ochsenauge bildet in der Giebelfläche einen Halbkreis. Es kann in unterschiedliche Dachdeckungsarten eingefügt werden, allerdings muss es mit einer Blecheindeckung oder einem anderen verformbaren Material ausgeführt werden, um die Rundung der Gaube herstellen zu können. Steht das Halbrund über einer geraden Fläche, so spricht man von einer Tonnengaube.

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Abb. 9: Dachtragwerke aus Holz

Dachkonstruktionen

Neben den Dachformen unterscheidet man auch zwischen verschiedenen Dachkonstruktionen. Bei kleineren Dächern, wie beispielsweise im privaten Wohnungsbau, ist bis heute Holz der vorherrschende Baustoff, denn er kann Zug- und Druckkräfte gut aufnehmen, ist kostengünstig und lässt sich auf der Baustelle gut verarbeiten. Tragwerke aus Stahl oder aus vorgespannten Betonträgern werden bei größeren ­Spannweiten eingesetzt, sie sind aber auch z. B. im Wohnungsbau denkbar, um ein bestimmtes gestalterisches Ergebnis zu erzielen. Bei geneigten Dachtragwerken unterscheidet man zwischen drei Grundsystemen: Sparrendach, Kehlbalkendach und Pfettendach. Sparrendach Das Sparrendach ist eine einfache Form eines Dreigelenkrahmens. Betrachtet man die Konstruktion im Querschnitt, so besteht es aus zwei aneinander gelegten Balken, den Sparren, die mit der darunterliegenden Decke oder einem Deckenbalken ein Dreieck bilden. Dieser Dreiecks­ rahmen wird als Gespärre bezeichnet. Die Balken sind in den Anschlusspunkten zwar unverschiebbar befestigt, jedoch frei drehbar, daher spricht man von einem gelenkigen Rahmen. Ein Sparrendach besteht aus mehreren aneinander gereihten Gespärren, die untereinander einen Abstand von ca. 70 bis 80 cm, maximal jedoch 90 cm haben sollten. Die Sparren werden durch die Lasten aus dem Eigengewicht, Schnee usw. auf Druck beansprucht. > Kap. Einführung, Lastarten und Kräfte Der verbindende Deckenbalken nimmt die Zugkräfte auf, die das Gespärre auseinander ziehen wollen. Daher muss der Verbindungspunkt von Sparren und Deckenbalken bzw. Decke so ausgebildet werden, dass die anfallenden Kräfte in die darunterliegende Wand oder Stütze geführt werden können. Bei der traditionellen handwerklichen Ausbildung des Traufpunktes steht der Deckenbalken über den Dreiecksrahmen hinaus. Dieser Überstand wird als Vorholz bezeichnet. Die Vorholzlänge beträgt in der Regel mehr als 20 cm. Hier muss mittels eines Aufschieblings die Dachschräge verlängert werden, damit die Dachdeckung über den Gebäudeabschluss durch die Wand

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Vorholz Aufschiebling

Richtholz Sparren Schwelle Stahlbetondecke

Abb. 10: Isometrie Sparrendach

Sparrendach mit Dachbalken

Sparrendach mit Stahlbetondecke 1 2 3

4

6

5

7

1 Richtholz

5 Fußschwelle

2 genagelte Brettlasche

6 Dachbalken

3 Sparren

7 Aufschiebling

4 Stahlbetondecke Abb. 11: Querschnitt Sparrendach

hinausgeführt werden kann. Dadurch entsteht in der Dachfläche ein Knick, und das Gefälle ändert sich. Die heute gebräuchlichere Ausführung im Bereich von ausgebauten Dächern ist die Konstruktion mit einem Ringbalken, der in der Regel aus Beton ausgeführt wird. Hier werden mittels eines Ringankers oder einer

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k uc

Dr uc Bi k eg un g

Dr g un eg Bi

Zug

Abb. 12: Lastschema Sparrendach

Aussteifung mit Windrispen aus Flachstahl

Aussteifung mit großformatiger Scheibe

Aussteifung mit Brettschalung

Abb. 13: Aussteifung am Beispiel Sparrendach

Deckenaufkantung die schräg angreifenden Kräfte aus den Sparren in den Ringbalken geleitet. Um die Montage der Sparren zu erleichtern, wird im Firstpunkt ­häufig ein Richtholz montiert. Dieses verbindet die Gespärre in Längsrichtung. Dennoch muss das Dach zusätzlich für Längskräfte ausgesteift werden. Dies kann mittels Windrispen aus Holz oder flachen Metallstreifen geschehen, die diagonal auf die Sparren aufgebracht werden, oder durch das Aufbringen einer flächigen Schalung. Sparrendächer können eine Dachneigung von ca. 25 bis 50° haben. Sie eignen sich bei Spannweiten bis maximal 8 m, da sonst die notwendigen Holzquerschnitte unwirtschaftlich werden. Sie werden in der ­Regel dort eingesetzt, wo stützenfreie Grundrisse gefordert sind, da alle Lasten über die Längswände abgetragen werden. Für den Einbau von Sonderelementen, wie z. B. Gauben oder größeren Dachflächenfenstern und

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Richtholz

die dafür notwendigen Auswechslungen > Kap. Das geneigte Dach, Auswechslungen sind sie nur bedingt geeignet.

Kehlbalkendach

◯

Kehlbalkendach Das Kehlbalkendach ist, wie das Sparrendach, ein Dreigelenksrahmen. Durch die Anordnung von horizontalen Riegeln, den Kehlbalken, wird die Durchbiegung der Sparren vermindert, und es können größere Spannweiten überbrückt werden. Aus konstruktiven Gründen werden die Kehlbalken meist paarweise, als Zangen, angeordnet und seitlich an den ­Sparren befestigt. Statisch ist es am günstigsten, sie in Sparrenmitte anzuordnen. Um den Dachraum begehbar zu machen und mehr Kopf­freiheit zu erlangen, können die Kehlbalken auch noch in einer Höhe von 65 bis 75 Prozent der Gesamtdachhöhe angebracht werden. Die Ausbildung von First- und Fußpunkt sowie die Längsaussteifung können in gleicher Weise wie bei den Sparrendächern erfolgen. Kehlbalkendächer sind bei einer Dachneigung von mehr als 45º am wirtschaftlichsten und eignen sich bei Spannweiten von 10–15 m.

Richtholz Sparren Kehlbalken Schwelle Stahlbetondecke

Abb. 14: Isometrie Kehlbalkendach

◯ Hinweis: Als Spannweite bezeichnet man die Länge,

die ein Bauteil frei überspannt. Bei Sparren- und Kehlbalkendächern ist dies die Hausbreite.

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Kehlbalkendach mit Stahlbetondecke

Kehlbalkendach mit Dachbalken

1 2 3 8 9 4

6

5

7

1 Richtholz

6 Dachbalken

2 genagelte Brettlasche

7 Aufschiebling

3 Sparren

8 Kehlbalken

4 Stahlbetondecke

9 Knagge

5 Fußschwelle Abb. 15: Querschnitt Kehlbalkendach

Bi k uc Dr

g

un

eg

eg

Bi

un

g

k

uc

Dr

Druck

Zug

Abb. 16: Lastschema Kehlbalkendach

Pfettendach Das Pfettendach zeichnet sich durch horizontal verlaufende Träger aus, auf denen die Sparren aufliegen. Diese Träger werden Pfetten genannt. Die Pfetten können auf den Außenwänden oder auf Stützen, den so genannten Pfosten bzw. Stielen, aufliegen. Die auf Biegung

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Pfettendach

Pfosten

Pfosten/Stiel Firstpfette Mittelpfette Strebe Pfosten/Stiel Stahlbetondecke Fußpfette Abb. 17: Isometrie Pfettendach

Streben

beanspruchten Sparren geben ihre Last auf die Pfetten ab. Um auch die horizontalen Windlasten aufnehmen zu können, müssen die Pfosten ab­ gestrebt werden. Die Streben verlaufen parallel zur Dachneigung mit Abstand zu den Sparren. Sie werden seitlich an den Pfosten befestigt und verbessern die Fähigkeit des Daches, Kräfte in Querrichtung ­aufzunehmen. Die einfachste Form ist der einfach stehende Stuhl. Hier liegen die Sparren auf der Firstpfette (am First) und auf der Fußpfette (an der Traufe) auf. Im Bereich der Firstpfette werden Lasten mittels Pfosten abgeleitet. Aus dieser einfach gestützten Konstruktion leitet sich die Bezeichnung einfach stehender Stuhl ab. Bei einem zweifach stehenden Stuhl liegen die Sparren auf der Fußpfette und einer Mittelpfette (vorzugsweise in Sparrenmitte) auf. Durch die verkürzte Spannweite der Sparren wird deren Durchbiegung verringert. Für die Queraussteifung können Kehlbalken angeordnet werden. Bei besonders großen Grundrissen kann auch ein dreifach stehender Stuhl mit Fuß-, Mittel- und Firstpfette umgesetzt werden. Das Pfettendach ist die vielseitigste Form der klassischen Dachkonstruktionen. Die Sparrenlage ist unabhängig, und es sind vielfältige, ­unregelmäßige und zusammengesetzte Dachformen möglich. Kamine und Fenster können problemlos mittels Wechseln eingefügt werden. > Abb. 19 und Kap. Das geneigte Dach, Auswechslungen

Beim Pfettendach sind beliebige Dachneigungen möglich. Günstige Sparrenlängen betragen zwischen den Pfetten 4,50 m oder weniger. Wichtige Voraussetzung dieser Konstruktion ist, dass die Lasten aus den Pfosten in das Gebäudetragwerk abgeleitet werden können. Die

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Pfettendach mit dreifach stehendem Stuhl 1 2 3 4 5 6 7 8

1 Firstpfette 2 Pfosten/Stiel

9 10

3 Sparren 4 Kehlbalken

5 Mittelpfette 6 Kopfband

7 Strebe 8 Pfosten/Stiel

9 Fußholz 10 Fußpfette

Abb. 18: Querschnitt Pfettendach

oberer Wechsel Wechselsparren unterer Wechsel Abb. 19: Wechsel am Beispiel Pfettendach

­Pfosten sollten auf darunterverlaufenden tragenden Wänden, Unterzügen oder Stützen angeordnet sein. Bei Sparrenlängen von über 7 m sollte zusätzlich zu den Fuß- und Mittelpfetten eine Firstpfette angeordnet werden. Diese trägt dann ebenfalls Lasten ab, die über Stützen nach unten in die tragenden Wände

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Sprengwerk

Wechsel

Dachluken

g­ eleitet werden müssen. Wenn dies auf Grund des Grundrisszuschnittes des darunterliegenden Geschosses nicht möglich ist, kann ein Sprengwerk eingesetzt werden. In diesem Fall werden die Stützen unter der Firstpfette nur bis zu den Kehlbalken bzw. Zangen geführt. Die vertikalen Lasten werden dort horizontal abgeleitet. Das Dreieck aus Sparren, Zangen und Stütze bildet einen Rahmen, der mit einem Sparren­dach vergleichbar ist. Auswechselungen Die geplante Nutzung des Dachraums macht es manchmal notwendig, größere Öffnungen zu erzeugen, als die Sparrenabstände zulassen, um beispielsweise Kamine durch die Dachfläche zu führen oder um Fenster einzusetzen. In diesem Fall werden die Sparren unterbrochen und es wird ein so genannter Wechsel eingefügt. Wechsel sind horizontale Balken zwischen den Sparren, die einzelne oder mehrere Sparrenfelder überbrücken und die Lasten in die seitlich verlaufenden Sparren (Wechselsparren) weiterleiten. Die Dimensionierung ist vorzugsweise so zu wählen, dass die Höhe des Holzes den Sparren entspricht. Dann können alle weiteren Bauteilschichten ohne einen zusätzlichen Niveauausgleich aufgebracht werden. Dachfenster und Gaubenkonstruktionen Je nach Nutzung des Dachraums müssen zur Belichtung und Belüftung Fenster in der Dachfläche angeordnet werden. Bei nicht genutzten, aber begehbaren Dächern empfiehlt sich die Anordnung von Dachlukenfenstern, die direkt in die Dachdeckung eingebunden sind. Sie erfüllen keine besonderen Anforderungen an die Winddichtigkeit und den Wärme­ schutz, sind aber kostengünstig und in der Regel wartungsarm. Neben einer Grundbelichtung des Dachraums ermöglichen sie, dass die Dachfläche vom Dachraum aus inspiziert und so der Zustand von Rinnen und Deckung geprüft werden kann. Dies ist besonders wichtig, falls das Anlegen einer Leiter auf Grund der Gebäudehöhe oder Gebäudelage nicht oder nur schwer möglich ist. Bei ausgebauten Dächern, die als Wohn- oder Arbeitsraum genutzt werden, muss eine ausreichende Belichtung sichergestellt sein. In der Regel sollte der Anteil der Fensterfläche mindestens ein Achtel der Grundfläche betragen. Zur Belichtung und Belüftung können Fassadenfenster in den Giebelflächen (falls vorhanden), Gaubenfenster und Dachflächenfenster herangezogen werden. Die senkrechten Fensterflächen der ­Gauben und Giebelfenster haben den Vorteil, dass sie weniger leicht ­verschmutzen, da normalerweise keine Niederschläge direkt auf die Glasfläche fallen. Zudem kann man unmittelbar an das Fenster herantreten und hat dadurch einen günstigeren Ausblick in die Umgebung. Im Hinblick auf die möglichen Rettungswege im Brandfall gilt zu beachten, dass

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Dachfenster auch als „zweiter Rettungsweg“ (der erste Rettungsweg ­erfolgt über ein Treppenhaus) herangezogen werden können. In diesem Fall muss sichergestellt sein, dass die Dachfenster ausreichend groß sind und die am Dachraum befindlichen Personen auf sich aufmerksam ­machen können. Bei der Planung der Belüftung von Dachräumen sollte man beachten, dass die Wärme im Raum nach oben steigt. Wenn der Dachraum bis zum First als offener Raum gestaltet ist, sollten Möglichkeiten geschaffen werden, die das Entweichen warmer Luft im oberen Dachbereich ­ermöglichen. Dachflächenfenster werden heutzutage als vorgefertigte Elemente vom Dachdecker eingebaut. Alle Anschlussteile der unterschiedlichen Fabrikate stehen für verschiedene Eindeckungen und Dachaufbauten zur Verfügung. Die Breite der angebotenen Produkte ist auf die üblichen ­Sparrenabstände abgestimmt (zwischen 70 cm und 90 cm). Dachflächenfenster können zwischen zwei Sparren, also in einem Sparrenfeld, eingebaut werden oder sich über mehrere Sparrenfelder erstrecken. In diesem Fall muss zwischen den Sparren ein Wechsel > Kap. Das geneigte Dach, Auswechselungen ein­gefügt werden. Für Fensterreihen gibt es Kombinationseindeckrahmen, die eine Anordnung von mehreren Fenstern ohne Auswechslungen nebeneinander erlauben. Die Höhe der Fenster ist auf ca. 1,60 m begrenzt, da sie sonst unhandlich zu bedienen sind und das Gewicht zu groß wird. Soll eine größere Fläche mit Fenstern ausgestattet werden, können zwei Fenster übereinander angeordnet werden. Die Oberkante der Fenster sollte mindestens in einer Höhe von 1,90 m liegen, um einen bequemen Ausblick zu gewährleisten. Die Brüstungshöhe liegt üblicherweise zwischen 0,85 m und 1,00 m. Bei Küchen und Bädern ist gegebenenfalls eine ­höhere Brüstung anzunehmen. Je flacher die Dachneigung ist, desto ­größer ist die benötigte Fensterfläche, um eine ausreichende Höhe zu ­erlangen.

◯ Hinweis: Die Mindestanforderungen an Dachfenster

als Rettungswege sind in den jeweiligen Gesetzgebungen geregelt. In den meisten Fällen wird eine Fenstergröße von 90 cm × 120 cm als ausreichend angesehen. Die Brüstungshöhe soll maximal 120 cm betragen, damit sie von innen überstiegen werden kann. Die Fenster sollen nicht weiter als 120 cm von der Traufe entfernt sein. Andernfalls ist eine Rettungsplattform anzuordnen, von der aus betroffene Personen auf sich aufmerksam machen können.

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◯

Dachflächenfenster

Gauben

Bei der Planung von Dachflächenfenstern ist darauf zu achten, dass der Querschnitt der Luftschicht innerhalb des Dachaufbaus nicht unterbrochen wird. Die Luftströme müssen ungehindert um das Fenster ­herum fließen können. Außerdem müssen Unterspannbahnen allseitig an das Fenster angeschlossen werden. Dabei ist zu gewährleisten, dass anfallendes Wasser ungehindert abfließen kann (z. B. durch Anordnung eines Keils über dem Fenster). Die Wärmedämmung wird bis an das Dachfenster herangeführt, Zwischenräume müssen vollständig mit Dämmung ausgestopft werden. Die innenseitig liegende Dampfsperre wird ebenfalls allseitig angeschlossen, damit die Raumluftfeuchte nicht in die Dämmung eindringen kann. > Kap. Das geneigte Dach, Bauteilschichten Bei Dachflächenfenstern unterscheidet man zwischen verschie­denen Öffnungsmöglichkeiten: Das Schwingfenster wird seitlich in der Fenstermitte gehalten. Beim Öffnen klappt die obere Hälfte in den Dachraum, die untere Hälfte steht nach außen. Das Klappfenster hingegen wird am oberen Rand gehalten und klappt mit der gesamten Fensterfläche nach außen. Da man dieses Fenster auf der Außenfläche nur schwer reinigen kann (man muss um das Fenster herumgreifen), werden oft kombinierte Klapp-Schwingfenster eingesetzt. Klappfenster werden auch mit Schiebe­ fensterfunktionen angeboten. Hier wird das Fenster seitlich weggeschoben und liegt dann über der Dachfläche. Da diese Fenster sehr aufwendig und teuer sind, werden sie eher selten eingesetzt. Bei der Anordnung der Dachflächenfenster müssen ausreichende Abstände zu den Nachbargebäuden oder Grenzen eingehalten werden. Je nach baurechtlichen Vorschriften, sollten Dachflächenfenster zu Brandwänden einen Abstand von ca. 1,25 m einhalten. Bei giebelständigen Reihenhäusern > Kap. Das geneigte Dach, Dachformen sollten die Fenster einen Abstand von mindestens 2,00 m von der Traufe einhalten. Dachflächenfenster werden häufig eingesetzt, wenn wegen baurechtlicher Beschränkungen keine Gauben erlaubt sind. Die Belichtung des Dachraums durch Gauben schafft zusätzlich nutzbare Fläche, da in diesem Teil die Kopffreiheit erhöht wird. Die Innenhöhe des Raums unter der Gaube sollte mindestens 2,00 m betragen. Die Brüstungshöhe liegt, genau wie bei den Dachflächenfenstern, zwischen 0,85 m und 1,00 m. Kleine Gauben spannen über ein Sparrenfeld und haben eine Breite, die dem Sparrenabstand entspricht (ca. 70 cm bis 80 cm). Bei breiteren Gauben müssen Wechsel eingesetzt werden. Dies ist bei Sparrendächern meist nur bei einem Gespärre möglich, so dass die Gaubenbreite auf zwei Sparrenfelder begrenzt ist. Die Sparren der Pfettendächer ­können auch in mehreren Feldern unterbrochen sein. Die Kräfte aus den Sparren werden dann senkrecht in die Decke geleitet. Die Vorderseite der Gaube wird aus einem Kantholzrahmen gefertigt. Dieser Kantholzrahmen wird als Gaubenstock bezeichnet. Er wird entwe-

28

der auf die Sparren oder direkt auf die Geschossdecke aufgesetzt. Wenn der Gaubenstock auf der Geschossdecke aufsitzt, wird der Dachraum zwischen Gaubenstock und Traufe in der Regel abgekoffert (verkleidet) und bildet den räumlichen Abschluss. Bei Schleppgauben wird der Schleppsparren direkt über dem Wechselsparren angeordnet. Am Gaubenabschluss liegt er auf dem Gaubenstock auf. Die seitliche Dreiecksfläche wird Gaubenwange genannt. Zur Aussteifung wird diese Fläche meist mit Rauspundplatten oder einem anderen flächigen Material bekleidet. Die Seitenflächen der Gaube müssen genau wie die übrige Dachfläche gedämmt und abgedichtet werden. Die Gaubenwangen werden meist mit Metall oder Schiefer verkleidet, weil diese Materialien gut für das Anarbeiten an schrägen Flächen geeignet sind. Neben den geschlossenen Seitenflächen der Gauben können auch verglaste Aus­führungen umgesetzt werden. Bei diesen Konstruktionen ist die Licht­ausbeute entsprechend höher. Die Gaubenbreite wird von der Deckbreite des jeweiligen Materials bestimmt. Sie setzt sich aus Breite mal Anzahl der Dachpfannen (oder ­einem anderen Deckungsmaterial) und den zwei Ortgangziegeln (oder ­einem anderem Randabschluss) zusammen. Entsprechendes gilt für die Länge der abgeschleppten Fläche. > Kapitel Dachlatten und Dachdeckungen Wenn die Montagezeit der Gaube kurz gehalten werden muss, empfiehlt sich eine Vorfertigung. Sie kann dann sofort auf das bestehende Dach aufgesetzt werden, und das Dach kann binnen kürzester Zeit wieder „dicht“ sein. Bauteilschichten

Dachdeckungen Die Hauptaufgabe der Dachdeckung ist es, den anfallenden Niederschlag sicher abzuleiten und das Eindringen von Feuchtigkeit, z. B. durch Flugschnee, zu vermeiden. Die Dachdeckung sollte regensicher, witterungsbeständig, aber auch feuerbeständig sein. Weiterhin muss die Dachdeckung den Feuchtetransport von innen nach außen gewähr­leisten und die darunterliegenden Bauteile sicher vor Wind schützen. Neben gestalterischen Ansätzen spielen die Dachneigung und die Dachform für die Auswahl einer geeigneten Deckung eine wichtige Rolle. So können Kehlen oder verwinkelte Anschlüsse besser mit kleinformatigen Deckungsmaterialien, wie z. B. einer Biberschwanzdeckung >­ Abschnitt Ebene Schuppen, hergestellt werden. Große gerade Dachflächen sind mit Dachpfannen schneller und kostengünstiger herzustellen. Verschiedene Deckungen sind jeweils nur bis zu einer Mindestdachneigung sinnvoll einzubauen. Die vom Hersteller angegebene Regeldachneigung eines Dachdeckungsmaterials entspricht immer der Mindestdachneigung, sofern nicht ausdrücklich anders beschrieben. Sollte diese teilweise ­unterschritten

29

◯

Reet- oder Strohdach

Ebene Schuppen

Verformte Schuppen

­ erden, kann mit einer Unterdeckung > Kap. Das geneigte Dach, Dichtung das Einw dringen von Wasser oder Staub in die Konstruktions- oder Dämmebene ver­hindert werden. Als Deckungsmaterialien stehen verschiedene Formen, die wiederum aus unterschiedlichen Materialien ­bestehen können, zur ­Verfügung. Eine sehr alte und heute nur noch regional oder vereinzelt gebräuchliche Form der Deckung ist das Reet- oder Strohdach. Es sollte mit einer Dachneigung von mehr als 45º ausgeführt werden. Günstig sind 50º, denn dann drückt der Wind das Reet an die Unterkonstruktion, und der Anteil der abhebenden Kräfte ist gering. Die Deckung wird in mehreren Bünden übereinander auf einer Schalung befestigt. Ebene Schuppen als Dachdeckung können aus Holz (Schindel­ deckung), Stein, Beton oder Ziegel sein. Die Regeldachneigung ist bei Holzschindeln von der Schindellänge, der Überdeckung der einzelnen Schindeln untereinander und der Anzahl der Lagen abhängig. Einfache zweilagige Scharschindeldächer können nur bis zu 70º Neigung, also fast in der Senkrechten, eingebaut werden, aufwendigere dreilagige hin­gegen bis zu 22º. Ebene Schuppen aus Stein bestehen meist aus Schiefer. Sie werden als Rechteck-, Spitzwinkel-, Bogenschnitt- oder Schuppenplatte geformt und nach individuellen Regeln im Bereich der Überdeckung auf eine Schalung genagelt. Die Regeldachneigung für Schieferdeckungen liegt bei 25 bis 30º. Die Herstellung von Beton- oder Ziegelschuppen erfolgt industriell. Das hat den Vorteil, dass für alle Sondersituationen, wie Dachrandabschluss, Durchführungen usw. besondere Formteile produziert werden können. Auch kann eine Aufkantung für das Verlegen auf einer Dachlattung hergestellt werden. Die Regeldachneigung für ebene Beton- und ­Ziegelschuppen liegt zwischen 25 und 40º Neigung. Verformte Dachschuppen, -pfannen oder -ziegel sind aus Beton oder Ziegeln hergestellt. Ebenso wie die industriell hergestellten ebenen Schuppen stehen für viele Sondersituationen Formsteine zur Verfügung. Anders als bei ebenen Schuppen haben die verformten Schuppen an drei

◯ Hinweis: Genaue Angaben zur Dachneigung für

bestimmte Dachdeckungen findet man in der weiterführenden Literatur wie z. B. im Dach Atlas – Geneigte Dächer von Eberhard Schunk e. a., erschienen im ­Birkhäuser Verlag, oder in den Herstellerangaben.

30

Abb. 20: Reetdeckungen

Abb. 21: Ebene Schuppen: Holzschindeldeckungen

Abb. 22: Ebene Schuppen: Schieferdeckungen

Abb. 23: Ebene Schuppen: Biberschwanzdeckung

Abb. 24: Dachdeckungen mit verformten Schuppen

31

Mönch und Nonne

Verformte Platten

Bänder

Seiten eine Überdeckung. Die älteste Deckung mit verformten Dachziegeln wird Mönch und Nonne genannt. Hier werden zwei konisch geformte Hohlziegel ineinander gelegt. Dabei ist der obere Ziegel konkav und leitet das Wasser in die untenliegenden konvex geformten Ziegel, die das Wasser zur Rinne führen. Es sind Schuppen ohne Falze oder Rippen. ­Moderne Dachziegel sind mit ihren Aufkantungen so geformt, dass sie sowohl oben als auch seitlich ineinander greifen, um das Eindringen von Wasser zu verhindern. Die Regeldachneigungen für verformte Schuppen liegen, je nach Art, bei 22 bis 40º. Ferner stehen als großformatige Eindeckungen verformte Platten wie z. B. Wellplattendeckungen aus unterschiedlichen Materialien zur Ver­ fügung. Ein einfaches Material ist die Faserzement-Wellplattendeckung. Sie wird in ca. 1 m breiten Bahnen überlappend auf einer Unterkonstruktion verlegt. Für seitliche Abschlüsse, Durchdringungen und Aufkantun­ gen stehen bei unterschiedlichen Herstellern Formteile zur Verfügung. Sie können bei Dachneigungen bis kleiner als 12° eingesetzt werden. Geringere Dachneigungen sind bei Wellplattendeckungen aus Bitumen zulässig. Hier werden seitliche Abschlüsse oder Anschlüsse meist mit ­Winkelprofilen aus Blech hergestellt. Einige verformte Platten aus Metall können sogar bei Regeldachneigungen bis zu 5° eingebaut werden. Diese Metalldeckungen bestehen meist aus verzinktem Stahl, Kupfer oder Aluminiumlegierungen. Sie werden als Wellprofilplatten nach ähnlichen Prinzipien wie die Faserzement- oder Bitumendeckungen verlegt oder als Trapezprofilplatten ausgebildet. Trapezbleche stehen in verschiedenen Formen und Größen zur Verfügung. Sie bestehen aus dünnen gefalteten Blechen. Die Kantungen sind hinsichtlich ihres Tragverhaltens optimiert und können über große Spannweiten tragen. Besonders im Industriebau werden Trapezbleche als Verbundplatten mit Wärmedämmung eingesetzt. Die seitlichen Abschlüsse der Bleche müssen sich überlappen und durch Aufkantungen ineinander greifen (Überdeckung), um die Dichtigkeit des Daches herzustellen. Die Befestigung auf der Unterkonstruktion erfolgt mit Schrauben, Bolzen oder Klemmen. Bei der Verarbeitung von Metalldeckungen ist darauf zu achten, dass es nicht zu Kontaktkorrosion mit anderen Metallen kommt. Daher ist unter der Deckung eine Trennlage anzuordnen, > Kap. Das Flachdach, Bauteilschichten wenn die Pfetten aus einem anderen Metall oder aus Beton bestehen. Eine weitere Form der Metalleindeckung erfolgt mit Bändern. Sie sind aus Blei, Aluminium, Zink, Kupfer oder nicht rostendem oder verzinktem Stahl. Üblicherweise haben die Bänder Breiten zwischen 500 und 1500 mm. Sie werden in Reihe verlegt. Die einzelne Reihe wird als Schare bezeichnet. Die seitlichen Ränder werden entweder mit einer Falz, einem Wulst oder mit einer Überdeckung ausgeführt. Die horizontalen Anschlüsse der Platten werden mit Überdeckung oder Querfalzen erreicht. Anschlüsse an andere Bauteile oder seitliche Abschlüsse ­werden meist handwerklich aus gekanteten Blechen hergestellt. Die Dach­neigung von

32

Abb. 25: Dachdeckungen mit Mönch und Nonne

Abb. 26: Dachdeckungen mit verformten Platten und Bändern aus Metall

solchen Dächern liegt bei mindestens 5°. Bei geringen Dachneigungen sind zusätzliche Sicherungsmaßnahmen nötig. Dachlatten Während flächige Dachdeckungsmaterialien auf der Unterkonstruktion durch Schrauben, Nägel, Bolzen oder Klemmen befestigt sind, werden Dachziegel mit entsprechender Aufkantung auf einer Lattung ­verlegt. Die Dimensionierung der Dachlatten hängt vom Gewicht der Deckung und dem Sparrenabstand ab. Für eine durchschnittliche Deckung sind ­folgende Lattenquerschnitte zu empfehlen: bis 70 cm Sparrenabstand →  24/48 mm Latten, 80 cm Sparrenabstand → 30/50 mm Latten, 100 cm Sparrenabstand → 40/60 mm Latten. Weiterhin sind die Güte­ klassen der Bauhölzer zu beachten. Der horizontale Lattenabstand ist abhängig von der Dachneigung und der Auswahl der Dachsteine. Je nach Hersteller und Produkt sind unterschiedliche Werte anzusetzen. Zunächst muss die Decklänge festgestellt werden. Die Decklänge entspricht in etwa der Sparrenlänge. Der untere Abschluss des Daches bildet eine Sondersituation. Der Planer muss in Abhängigkeit von der Gesamtkonstruktion entscheiden, ob die letzte Dachsteinreihe über die Sparrenköpfe hinausstehen, bündig abschließen oder gar nach oben versetzt enden soll. Üblicherweise wird ein Überstand ­gewählt, welcher der Überschneidungsfläche der Dachsteine entspricht. Daraus ergibt sich der Lattenabstand für die Dachsteine der Traufreihe. Dieser wird als Trauflattmaß bezeichnet. Am oberen Abschluss, dem First,

33

Abb. 27: Dachlattungen

Tab. 2: Dachlattenquerschnitte Lattenquerschnitte in mm

Achsweite in m

Sortierklasse nach DIN 4074

24/48

bis 0,70

S 13

24/60

bis 0,80

S 13

30/50

bis 0,80

S 10

40/60

bis 1,00

S 10

Für alle anderen Sparrenabstände oder Lattenquerschnitte ist ein statischer Nachweis zu f­ühren.

●

entsteht durch die Überlappung der Deckung über die Dachlatte ein Platzbedarf, der freizuhalten ist. Er wird als Firstlattmaß bezeichnet. Um die Anzahl der benötigten Reihen und den daraus resultierenden Latten­ abstand festzulegen, muss von der Gesamtdecklänge das Trauf- und Firstlattmaß subtrahiert werden. Die verbleibende Länge wird in gleichen Abständen mit einer vom Hersteller angegebenen zulässigen Überdeckung der Dachsteine aufgeteilt.

● Beispiel: Berechnungsbeispiel Dachlattenabstand:

◼ Tipp: Bei Unterspannungen ist nicht zwingend eine

Gesamtdecklänge: 7,08 m

Konterlattung erforderlich. In diesem Fall wird die Unterspannbahn leicht durchhängend eingebaut, so dass gegebenenfalls eintretendes Wasser sicher unter der Dachlattung ablaufen kann. Dennoch ist der Einsatz einer Konterlattung zu empfehlen, weil die meisten Bahnen im Laufe der Zeit schrumpfen und sich das Material dann spannt ( Abb. 29).

Trauflattmaß: 32,0 cm (ist festzulegen) Firstlattmaß: 4,0 cm (gem. Herstellerangaben) Aufzuteilende Länge: 7,08 m – 0,32 m – 0,04 m = 6,72 m Mittlerer Lattenabstand gem. Herstellerangaben: 0,33 m 6,72 m : 0,33 m = 20,4 Reihen Gewählte Reihenanzahl: 20 Reihen Es muss geprüft werden, ob der gewählte Latten­ abstand von 0,33 m im Bereich der Zulässigkeit des Herstellers für die vorhandene Dachneigung liegt!

34

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Abb. 28: Dachlattenabstände

Die Aufteilung der Dachsteine in der Breite erfolgt ebenfalls nach den zulässigen Maßen der Hersteller. Auch hier kann der Abstand leicht variieren, um Toleranzen aufzunehmen und Einbauteile wie Rohrdurchführungen oder Kamine zu berücksichtigen. Eine Konterlattung ist bei Unterspannungen mit ebenen Dachsteinen oder bei Dachneigungen unter 22° notwendig. Ebenso bei Unterdächern, Unterdeckungen und Unterspannungen, > Kap. Das geneigte Dach, Dichtung bei denen die Feuchtigkeit nicht ungehindert ablaufen kann. Dichtung Die Regensicherheit eines Daches wird normalerweise mit der Dachdeckung erreicht. Ergeben sich allerdings erhöhte Anforderungen, sollten Zusatzmaßnahmen bei der Planung berücksichtigt werden, um das Eindringen von Sprühwasser bei starker Windbelastung oder Flugschnee auszuschließen. Erhöhte Anforderungen können beispielsweise die Unterschreitung der Regeldachneigung, stark gegliederte Dachflächen, besondere Dachformen oder der Ausbau des Daches zum Wohnraum sein. Auch besondere klimatische Verhältnisse können Zusatzmaßnahmen notwendig machen: z. B. eine exponierte Lage, schnee- oder windreiche Gebiete. Die einfachste Form der Zusatzmaßnahmen ist die Unterspannung. Sie wird mit Unterspannbahnen als belüftete Konstruktion ausgeführt. Das heißt, die Bahn liegt nicht auf, sondern hängt frei zwischen den Sparren. Unterspannbahnen sind meist gewebeverstärkte Kunststoffbahnen.

35

Konterlattung

◼

Unterspannung

ohne Konterlattung

mit Konterlattung

Dachdeckung

Dachlatten

Dachlatten

Konterlattung (Lüftungsebene)

Unterspannbahn, hängend eingebaut

Unterspannbahn

zur Durchlüftung

Sparren

Sparren Abb. 29: Unterspannbahnen

Tab. 3: Erhöhte Anforderungen an Dachdeckungen Dachneigung

Besondere Anforderungen bei Nutzung, Konstruktion oder wegen des Klimas keine besondere Anforderung

eine erhöhte Anforderung

zwei erhöhte Anforderungen

drei erhöhte ­Anforderungen

> Regeldachneigung

–

Unterspannung

Unterspannung

überlappende Unterdeckung

weniger als 6° ­Unterschreitung

Unterspannung

Unterspannung

überlappende Unterdeckung

verschweißte/­ verklebte ­Unterdeckung

weniger als 10° ­Unterschreitung

regensicheres Unterdach

regensicheres Unterdach

regensicheres Unterdach

wasserdichtes Unterdach

mehr als 10° ­Unterschreitung

regensicheres Unterdach

wasserdichtes Unterdach

wasserdichtes Unterdach

wasserdichtes Unterdach

Unterdeckung

Unterdach

Von einer Unterdeckung spricht man, wenn die Bahnen überdeckend auf einer Unterlage, z. B. auf einer Schalung, aufgebracht sind. Je nach Ausführung der Naht- oder Stoßverbindungen kann eine unterschied­liche Qualität erreicht werden. Unterdeckungen werden als regensicher angesehen. Sie liegen unterhalb der Lattung und Konterlattung. Ein Unterdach besteht aus Dichtungsbahnen, die wasserdicht durch Schweißen oder Kleben miteinander verbunden sind. Man unterscheidet zwischen einem regensicheren Unterdach und einem wasserdichten Unter­dach. Das regensichere Unterdach darf Öffnungen für die Konstruk­ tion aufweisen. Die Bahnen liegen unter der Lattung und Konterlattung.

36

Bei einem wasserdichten Unterdach sind keine Öffnungen zulässig. Die Konterlattung wird mit eingebunden, d. h., die Bahnen liegen zwischen Lattung und Konterlattung. Bei der Ausführung ist stets darauf zu achten, dass das auf den Bahnen geführte Wasser an der Traufe austreten und in die Regenrinne geführt werden kann. Eine ausreichende Durchlüftung des Dachzwischenraums unter dem Unterdach muss sichergestellt ­werden. Dämmung Bei belüfteten, nicht ausgebauten Dachräumen wird das darunterliegende Gebäude in der Regel auf oder unter der letzten Geschossdecke gedämmt. Dies spart gegenüber einer gedämmten Dachkonstruktion Dämmmaterial und ist leichter einzubauen. Um jedoch den umbauten Raum optimal zu nutzen, werden Dächer in zunehmendem Maße aus­ gebaut. Hierbei wird das Dach in den beheizten Bereich des Hauses einbezogen. Alle Hüllflächen, die den genutzten Teil umschließen, müssen die Anforderungen an den Wärmeschutz entsprechend den geltenden Normen erfüllen. > Anhang Dabei ist es wichtig, dass die Dämmebene an die der Außenwände anschließt, um Kältebrücken zu vermeiden. > Abb. 31 Als Wärmedämmung stehen beispielsweise Mineralwolle, PolystyrolHartschaumplatten (PS), Polyurethan-Hartschaumplatten (PUR), Kork, Holzwolle-Leichtbauplatten und Schüttdämmstoffe zur Verfügung. Die einzelnen Dämmstoffe werden mit unterschiedlichen Wärmeleitfähig­ keiten angeboten. Dämmstoffe mit einer besonders schlechten Wärmeleitung dämmen entsprechend gut und können bei gleicher Dämm­leistung dünner ausfallen als Baustoffe mit einer guten Wärmeleitung. Die Wärme­ leitfähigkeit, der so genannte U-Wert (früher K-Wert) wird in Watt pro Quadratmeter mal Kelvin (W/qmK) angegeben. Je niedriger der Wert ist, desto besser sind die Dämmeigenschaften.

◯

Wärmedämmung

◼

◯ Hinweis: Wärmebrücken oder auch Kältebrücken

◼ Tipp: Die meisten Dämmmaterialien werden in

sind Detailpunkte in der Konstruktion, an denen die Dämmebene des Gebäudes unterbrochen wird. Hier kann bei Temperaturdifferenz zwischen innen und außen Wärme in das Gebäude eindringen (Sommerfall) oder entweichen (Winterfall). Solche Situationen sind möglichst zu vermeiden, da beim Abkühlen von Luft Tauwasser an den kalten Oberflächen auftreten kann, dass in der Konstruktion verbleibt und diese schädigt.

­ reiten angeboten, die auf übliche Sparrenabstände B abgestimmt sind. Bei der Planung sollte man sich also frühzeitig über die Produkte informieren. Es empfiehlt sich, die Sparrenabstände anhand der benötigten Sparrenzwischenräume festzulegen, statt ein gerades Achsmaß zu finden.

37

Abb. 30: Wärmedämmung bei geneigten Dächern

vollgedämmter Dachraum

Dachraum bis Abkofferung gedämmt

Dachraum bis Kehlbalkenhöhe gedämmt

Abb. 31: Dämmen von Dachräumen

Zwischensparren­ dämmung

Vollsparren­dämmung Aufsparren­dämmung

◯

Die Wärmedämmung kann zwischen den Sparren eingebaut werden. Voraussetzung hierfür ist, dass die Höhe der Sparren ausreicht, um eine hinreichend dicke Dämmschicht einzubringen. Unter Umständen kann auch ein höherer Sparren gewählt werden als statisch notwenig, um entsprechenden Raum zu erlangen, oder es wird eine zusätzliche Lage Dämmung von der Rauminnenseite auf die Sparren aufgebracht. Das Holz der Sparren leitet die Wärme so schlecht, dass trotz Unterbrechung der Dämmschicht keine Wärmebrücken entstehen. Man spricht von einer Zwischensparrendämmung, wenn zwischen der Wärmedämmschicht und der Unterspannbahn ein Luftraum frei­ gehalten ist, der die Konstruktion hinterlüftet. Entspricht die Sparrenhöhe genau der Dämmstoffdicke, so handelt es sich um eine Vollsparren­ dämmung. Sollen die Sparren auf der Innenseite sichtbar bleiben, kann die Dämmung als Aufsparrendämmung außenseitig mit einer Schalung auf das Dach aufgebracht werden. Unerlässlich bei wärmegedämmten Dächern ist der Einsatz einer Dampfsperre. Sie liegt stets rauminnenseitig unter der Wärmedämmung. Sie muss vollflächig eingebracht und an den Rändern luftdicht angeschlos­ sen werden. Dampfsperren verhindern, dass Raumluftfeuchte durch ­Wasserdampfdiffusion in die Wärmedämmung bzw. die Dachkonstruktion gelangen kann.

38

In Abhängigkeit von der Dachneigung und der Sparrenlänge ist eine Dampfsperrbahn mit geeignetem Sperrwert auszuwählen. Der Dampfsperrwert gibt die diffusionsäquivalente Luftschichtdicke (sd) an. Sie ist das Maß des Widerstandes, den ein Material gegen den Wasserdampfdurchgang aufweist. Dampfsperren sind beispielsweise Elastomerbahnen oder Kunststoffdampfsperren. Zusammenfassend gilt, dass die Konstruktion und insbesondere die Dämmschicht vor dem Eindringen von Wasser zu schützen ist. Rauminnen­ seitig geschieht dies mit Dampfsperren, die das Eintreten von Raumluftfeuchte verhindern. Außenseitig kann Luftfeuchte durch den Zwischenraum über der Unterspannbahn am First oder durch die Dachdeckung verdunsten. Anfallende Feuchte wird über die Unterspannbahn nach ­unten in die Rinnen geführt.

◼

Ausführungsarten

Nicht belüftete Dachkonstruktionen werden mit Vollsparrendämmung ausgeführt. Die Dämmung liegt eingebunden zwischen der Dampfsperre (innenseitig) und der Unterspannbahn (außenseitig). Über der Unter­spannbahn ist eine Konterlattung anzuordnen, die gewährleistet, dass eventuell eingetretene Feuchte im Luftzwischenraum unter der Dachdeckung verdunsten kann. Diese Konstruktion wird eingesetzt, wenn die Bauteildicke gering bleiben soll oder wenn bei nachträglichem ­Ausbau von Dächern nicht die notwendige Sparrenhöhe für eine belüftete Konstruktion vorgefunden wird. Will man jedoch nicht auf die Belüftung der Wärmedämmung verzichten, können die Sparren aufgedoppelt ­werden, indem man eine zusätzliche Leiste von außen auf den Sparren aufbringt oder indem man eine zweite Wärmedämmlage innenseitig ­anordnet.

Nicht belüftete Dach­konstruktion

◯ Hinweis: Durch die Wärmedämmung diffundierende

◼ Tipp: Anstelle von Dampfsperren können auch

Raumluft würde sich auf ihrem Weg von innen nach außen abkühlen (im Winterfall). Da warme Luft mehr Feuchtigkeit aufnehmen kann als kalte, könnte Tauwasser auftreten, das die Wärmedämmung und die Konstruktion durchfeuchtet und somit Bauschäden verursacht.

andere Materialien aus festen Baustoffen eingesetzt werden, sofern sie die Dämmung luftdicht gegen den Innenraum abdichten. Dies können beispielsweise OSB-Platten sein, deren Fugen luftdicht (mit geeig­ neten Bändern) verklebt sind. In der Regel ist hier ein Nachweis zu führen.

Werden innerhalb eines Bauteils mehrere Dampf­ sperren angeordnet, muss die Durchlässigkeit für ­Wasserdampf bei den jeweils weiter außenliegenden höher sein als bei der inneren. So kann eventuell ­anfallende Feuchte nach außen entweichen.

39

40

Bei den belüfteten Konstruktionen kann unter der Unterspannbahn (Dachhaut) Luft zirkulieren. Dies hat den Vorteil, dass eventuelle Feuchte aus dem Dämmmaterial verdunstet und über den Firstpunkt abgeleitet werden kann. Weiterhin bewirkt die Luftschicht, dass der Wärmeeintrag (im Sommerfall) für den Dachraum vermindert wird. Die erwärmte Luft steigt nach oben und entweicht über die Lüftungsöffnungen im First. Es entsteht eine kaminartige Sogwirkung. Vorraussetzung hierfür ist, dass ausreichend viel Luft durch Öffnungen in der Traufe nachströmen kann. Bei der Planung der Luftschichtdicke ist zu berücksichtigen, dass die Dämmung nicht völlig plan eingebaut wird und nachträglich quellen kann. Damit die Luft ungehindert zirkuliert, muss gewährleistet sein, dass die Luft im Bereich von Wechseln, Dachfenstern, Schornsteinen oder Gauben umgeleitet wird. Daher sollte eine Konterlattung aufgebracht werden. Sie ermöglicht den Luftstrom zwischen Traufe und First. > Abb. 29 Bei Konstruktionen mit aufliegender Wärmedämmung ist eine Belüftung nicht üblich. Die Dachdeckung erfolgt meist mit vorgefertigten Elementen, die auf eine Schalung, welche über den Sparren liegt, auf­ gebracht werden. Diese Fertigprodukte sind normalerweise unterseitig bereits mit einer Dampfsperre versehen. Die Unterspannbahn oder ein adäquates Wasser ableitendes Material ist wie bei der Vollsparrendämmung direkt auf die Wärmedämmung aufgebracht. Diese Ausführungsart verkürzt die Bauzeit. Die Sparren können unterseitig sichtbar bleiben und als gestalterisches Element eingesetzt werden. In diesem Fall empfiehlt es sich, die Sparren mit gehobelten Vollhölzern oder mit Brettschichthölzern auszuführen. Die Innenflächen der ausgebauten Dächer sollten mit einem Material verkleidet werden, das Feuchte aufnehmen und wieder abgeben kann, um ein angenehmes Raumklima zu erzielen. Bei Räumen mit gemauerten Wänden übernimmt diese Funktion normalerweise ein Wandputz. Beim Ausbau von Dächern werden häufig Gipskartonplatten eingesetzt.

◯ Hinweis: Die Lüftungsquerschnitte für

eine belüftete Dachkonstruktion sollten folgende Mindestgrößen aufweisen: bei Dachneigungen von mehr als 10° an der Traufe 2‰ der Dachfläche, mindestens jedoch 200 cm², am First 5‰ der Dach­ fläche. Der freie Lüftungsquerschnitt muss mindestens 2 cm betragen (Luftschicht­ dicke).

Bei Dachneigungen von weniger als 10° muss der Lüftungsquerschnitt an zwei gegenüberliegenden Traufen 20/00 der gesamten Dachfläche betragen. Der freie Lüftungsquerschnitt muss mindestens 5 cm haben. Genaue Festlegungen sind gegebenenfalls in den Normen der jewei­ ligen Länder zu finden.

41

Belüftete Konstruktionen

◯

Aufliegende Wärmedämmung

Innenflächen

Zwischensparrendämmung Dachdeckung Lattung Unterspannbahn Luftschicht Wärmedämmung Dampfsperre

Zwischensparrendämmung mit zusätzlicher innenliegender Dämmung Dachdeckung Lattung Unterspannbahn Luftschicht Wärmedämmung Dampfsperre

Vollsparrendämmung Dachdeckung Lattung Konterlattung Unterspannbahn Wärmedämmung Dampfsperre

Aufsparrendämmung Dachdeckung Lattung Konterlattung Unterspannbahn Wärmedämmung Dampfsperre Schalung

Abb. 32: Ausführungsarten von geneigten Dächern

42

Abb. 33: Entwässerung

Sie lassen sich auf der Baustelle leicht verarbeiten und gut anpassen. ­Dabei ist zu beachten, dass durch geringfügige Bewegungen in der Konstruktion leicht Risse entstehen können. Daneben sind häufig Wandverkleidungen aus Profilbrettern vorzufinden, die mit Nut und Feder ein­ gebaut werden. Rissbildungen sind bei solchen Konstruktionen nicht zu erwarten, weil sich die Bretter untereinander verschieben können. Hauptkriterium bei der Auswahl der innenseitigen Wandverkleidung ist in den meisten Fällen allerdings das Erscheinungsbild. Entwässerung

Die Entwässerung von geneigten Dächern erfolgt über die Dach­fläche und die Kehlen zur Traufe. Dort wird das Niederschlagswasser in Rinnen gesammelt und über Fallrohre in die Kanalisation geleitet. Man spricht von einem Mischsystem, wenn das Wasser in das öffentliche Kanalnetz gespeist wird, und von einem Trennsystem, wenn die Niederschläge in das örtliche Grundwasser geleitet werden. Für die Bemessung der Rinnen und Rohre wird zunächst die zu erwartende Regenspende ermittelt. Die Regenspende wird aus der ört­lichen Regenspende – in der Regel mit 300 Litern pro Sekunde und Hektar (r = 300l/(s*ha)) –, dem Abflussbeiwert, der die Dachneigung und die Oberflächenbeschaffenheit berücksichtigt, und der Dachgrundfläche bemessen. Die Berechung erfolgt mit der Formel Regenwasserabfluss Vr (in l/s) = Abflussbeiwert × angeschlossene Niederschlagsfläche A (in m2) × Bemessungsregenspende. Mit dem ermittelten Wert kann aus Tabellenwerken der Normen das notwendige Fallrohr entnommen werden. Regenrinnen werden mit höhenverstellbaren Rinnenhaltern an der Traufe befestigt. Bei Holzdachkonstruktionen wird je Sparren ein Rinnenhalter befestigt. Abhängig von der Konstruktion, sollten die Abstände jedoch nicht größer als 90 cm sein. In die Rinnenhalter werden die Rinnen eingelegt. Dabei ist darauf zu achten, dass die Rinne nach außen geneigt

43

Regenrinnen

Tab. 4: Abflussbeiwerte (Auszug aus der DIN 1986-2 Tab.  16 / ISO 1438) Art der Flächen

Abflussbeiwert

Wasserundurchlässige Flächen

1,0

Dachflächen  10cm)

0,5

Tab. 5: Anschließbare Niederschlagsflächen an Regenfallleitungen bei Mindestgefälle bei einer Niederschlagsmenge von 300 l/(sxha) gemäß DIN 1986-2 Tab.  17 / ISO 1438) DN

Höchstzulässiger

Abflussbeiwert

Abflussbeiwert

Abflussbeiwert

Regenwasserabfluss

1,0

0,8

0,5

Vr in l/s

A in m²

A in m²

A in m²

50

0,7

24

30

48

60

1,2

40

49

79

70

1,8

60

75

120

80

2,6

86

107

171

100

4,7

156

195

312

120

7,6

253

317

507

125

8,5

283

353

565

150

13,8

459

574

918

200

29,6

986

1233

1972

Tab. 6: Bemessung der Regenfallleitung und Zuordnung der Dachrinne (hier für PVC) nach DIN 18 461 Tab.  2 / ISO 1438 Anzuschließende

Regenwasser­

Regenfall­leitung

Zugeordnete

Dachgrundfläche bei

abfluss

(Nennmaß)

Dachrinne (Nenngröße)

max. Regen­spende von ­300 ­l/(sxha)

◯

in m²

in l/s

20

0,6

in mm 50

80

37

1,1

63

80

57

1,7

70

100

97

2,9

90

125

170

5,1

100

150

243

7,3

125

180

483

14,5

150

250

44

ist, d. h. an der Hausseite höher ist als an der außenliegenden. Even­tuell überlaufendes Wasser wird dadurch vom Haus weggeführt. Die Rinne sollte mit einem Gefälle (min. 2%) zu den Fallrohren verlegt werden. Da sich insbesondere Metallrinnen bei Temperaturschwankungen ausdehnen bzw. zusammenziehen, dürfen Längen von 15 m nicht überschritten werden. Einzelne Rinnenstücke werden mit Verbindern ineinander geschoben. An den Rinnenenden werden Endböden eingesetzt, die den ­Abschluss bilden. Für den Anschluss der Fallrohre gibt es Ablaufformteile, an die mit Rohrbögen das Fallrohr angeschlossen wird. Rohrstücke werden mit Dichtungs- und Verbindungsmuffen ineinander gesteckt. Die Rohre werden mit Rohrhaltern mittels Einschlagstift oder Schraubstift am Gebäude ­befestigt. Dabei sollte ein Abstand von mehr als 20 mm eingehalten werden, um im Schadensfall das Durchfeuchten der Wand zu vermeiden. Rinnen und Rohre können sowohl eckig als auch rund sein. Es stehen verschiedene Materialien zur Verfügung. Dabei ist darauf zu achten, dass die Werkstoffe untereinander keine Wechselwirkungen, z. B. Korrosion, erzeugen oder durch unterschiedliches Dehnungsverhalten Spannungen auftreten. So können Rinnen und Rohre aus Kupfer nur mit ­Kupfer ummantelten Stahlhaltern und -schellen verbaut werden. Für Rinnen aus Aluminium empfehlen sich Halter aus verzinktem Stahl oder Aluminium. Für Rinnen aus Zink oder verzinktem Stahl stehen verzinkte Stahlhalter und -schellen zur Verfügung. Rinnen und Rohre aus PVC können mit verzinkten Stahlhaltern oder kunststoffummantelten Haltern verbaut ­werden. Als zusätzliche Maßnahmen sind Laubfanggitter empfehlenswert, die in die Rinnen eingelegt werden. Diese sind als nach außen gewölbte Längskörbe einfach herzustellen und verlängern die Reinigungsintervalle. Bei heiklen Konstruktionen, wie z. B. aufgehenden Bauteilen (siehe Hinweis S. 63), im Bereich einer innenliegenden Rinne, können Rinnenheizungen eingebaut werden, die auch bei Schnee das Abfließen des Wassers ­gewährleisten. Von innenliegenden Rinnen spricht man, wenn die Rinne nicht als Hängerinne vor der Traufe angebracht ist, sondern oberhalb der Geschossdecke liegt. > Abb. 33 links Diese Ausführungsart wird gewählt, wenn ein Dachüberstand nicht gewünscht oder zulässig ist. Damit bei Undich-

◯ Hinweis: Abweichende Werte für Gebiete mit star-

ken oder geringeren Niederschlägen können von den örtlichen Behörden festgelegt werden. Für ­innenliegende Rinnen ist ein Zuschlag von 100% als Sicherheit hinzuzurechnen.

45

Fallrohre

Innenliegende Rinne

Rinnen und Rohre

5

6

4 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

2

3

Winkel Verbindungsstück Rinne Rinnenhalter Ablauf Endboden Stutzen mit Rohrbogen Rohrbogen Dichtungsmuffe Verbindungsmuffe mit Halter Fallrohr

7 8

9 10 11

Abb. 34: Rinnenbaukasten mit Hängerinne

tigkeiten kein Wasser in das Gebäude eindringen kann, wird eine zweite Rinne angeordnet. Diese kann beispielsweise als Dichtungsbahn unter der Metall- oder Kunststoffrinne liegen. Weiterhin ist ein Not­überlauf als Speier vorzusehen. > Abb. 47 Darstellung

Sparrenplan

Gebäude werden durch Grundrisse, Schnitte, Ansichten und Details zeichnerisch dargestellt. Da bei der Grundrissdarstellung auf einer bestimmten Höhe (meist 1 m bis 1,50 m über dem Fertigfußboden des jeweiligen Geschosses) ein gedanklicher Schnitt erfolgt und nur die darunterliegenden Bauteile dargestellt werden, ist es oft schwierig, die Dachkonstruktion hinreichend zu dokumentieren. Aus diesem Grund wird bei geneigten Dächern zusätzlich ein so genannter Sparrenplan angefertigt. Er zeigt alle Holzbauteile (oder Entsprechungen bei anderen Konstruktionen) als Aufsicht. Die Dach­deckung, Dichtung, Innenverkleidung usw. werden nicht dargestellt. Der Plan dient den ausführenden Zimmerleuten als Fertigungsgrundlage. Um die Position der Dachkonstruktion, die auch Dachstuhl genannt wird, auf dem Haus zu definieren, müssen die oberste Deckenplatte (durchgezogene Linie für sichtbares Bauteil) und die darunterliegenden Wände (gestrichelte Linie für verdecktes Bauteil) ebenfalls dargestellt und ein Maß­ bezug zum Dach hergestellt werden. Sind Bauteile wie Stützen, Streben oder Kopfbänder von den darüberliegenden Sparren verdeckt, werden sie gestrichelt dargestellt. Die Dachlatten und Konterlatten werden, obwohl es sich um Holzbauteile handelt, nicht gezeigt, weil sie später von

46

den Dachdeckern und nicht von den Zimmerleuten eingebaut werden. Alle unterschiedlichen Holzbauteile erhalten eine Positionsnummer. Sie wird üblicherweise als Zahl in einem Kreis in den Plan eingetragen und verweist mit einem Strich oder Pfeil auf das entsprechende Bauteil. In ­einer Legende werden dann die Bauteile beschrieben. Es müssen Angaben zur Dimension (Breite mal Höhe des Holzquerschnitts) und der ­Güteklasse des Baustoffs gemacht werden. Auch Angaben zum Einbau oder zu Anschlusspunkten sind zu vermerken. Die Bemessung der Bauteile erfolgt durch den Architekten oder einen Statiker bzw. Tragwerksplaner. Zusätzlich zu einem Sparrenplan sollten folgende Detailpunkte mit Darstellung aller Bauteilschichten für die Ausführungsarbeiten ­erstellt werden: Firstpunkt, Traufe, Ortgang, Durchdringung, Öffnungen sowie alle Sonder­lösungen.

◯ Hinweis: Bei Ausführungsplänen ist besonders auf

die Einheit der einzelnen Maße zu achten. Gebäudemaße und die Länge der Dachbauteile werden in der Regel in Metern (bei kleinen Maßen ggf. in Zentimetern) angegeben. Entsprechend werden die Maß­ ketten in Metern bzw. Zentimetern erstellt. Querschnitte von Bauteilen werden in Zentimetern angegeben. Stahlbauteile hingegen misst man in ­Millimetern.

◯ ◯

◯

◯ Hinweis: Die Dimension der Holzbauteile wird in der Regel mit den Querschnitten angegeben. Ein Balken, der im Querschnitt ein Rechteck von 10 cm × 12 cm aufweist, wird mit 10/12 bezeichnet. Man spricht „zehn auf zwölf“. Runde Bauteile werden mit ihrem Durchmesser angegeben, Stahlbauteile mit ihrer Produktbzw. Profilbezeichnung (z. B. HEA 120, U 100 usw.). Die Länge und Position werden anhand der ­Vermaßung im Plan festgelegt.

◯ Hinweis: Weitere Informationen zu zeichnerischen

Darstellung sind in Basics Technisches Zeichnen von Bert Bielefeld und Isabella Skiba, erschienen im ­Birkhäuser Verlag, Basel 2007 zu finden.

47

Gesamtma ß

15,49

Gebäudemaße

11,94

Dachabschnitt e

3,52 5

8,41 5

36 5

22 5

S A- A

D05 D07

3,27

D01

D07

D04

D03

D02

D

2,93

9,13 5

9,86 5

D06

3,21 5

D04

D02

D03

D

D01

D07

32 5 Pfette n

Mauerwer k

Gesamtmaß

22 5

36 5

D05

81

81

81

81

62

4,18 5 24

Abb. 35: Sparrenplan Grundriss

48

3,82

78 5

78 5

78 5

78 5

78 5

78 5

7

5,40 5 24

9,8

SPARRENPLAN

3,55 2,55

1,00

Material: Nadelholz S10

50

Position:

D01

Sparren b/d = 8/20cm, e10

>10

Dachrandabschluss mit Attika

Dachaufbau

Wandaufbau

Dachaufbau

Wandaufbau

Dachdichtung,

Fassadenplatten

Kiesschicht

Fassadenplatten

einlagig

Luftschicht

Dachdichtung,

Luftschicht

Dampfdruckausgleichs-

Wärmedämmung

einlagig

Wärmedämmung

schicht

Kalksandstein

Dampfdruckausgleichs-

Kalksandstein

Wärmedämmung

Mauerwerk

schicht

Mauerwerk

Dampfsperre

Wärmedämmung

Ausgleichsschicht

Dampfsperre

Voranstrich

Ausgleichsschicht

Stahlbetondecke

Voranstrich Stahlbetondecke

Abb. 43: Dachrandabschluss mit Attika und Randprofil

Tab. 8: Überlappung Attikableche über Fassade Gebäudehöhe

Überlappung Attikablech

20 m

10 cm

66

­ ttikablech aufgesetzt, das diese Funktion erfüllt, es gibt jedoch auch A Konstruktionen mit Fertigteilen aus Stein oder Beton. Für das Maß der Überlappung gelten je nach Gebäudehöhe andere Empfehlungen, da die Windsituation bei höheren Gebäuden kritischer ist. Der Überstand über die Fassade sollte ca. 2 cm betragen, damit eine Tropfkante entsteht und anfallendes Regenwasser nicht hinter das Blech läuft. Entwässerung

Die Entwässerung von Flachdächern erfolgt meistens als Innen­ entwässerung, d. h. die Fallrohre werden durch das Gebäude zu den Grundleitungen im Baugrund geführt. Hierfür sind für jede Dachfläche mindestens ein Ablauf und ein Notüberlauf anzuordnen. Die Bemessung der Abflussrohre erfolgt wie bei den geneigten Dächern. > Kap. Das geneigte Dach, Entwässerung

Das Wasser sollte mit einem Gefälle von mindestens 2% zu den Abläufen geführt werden, da das Herstellen einer gänzlich planen Dach­ fläche nicht möglich ist. Durch das Gefälle wird Pfützenbildung vermieden. Es wird entweder mit einem Gefälleestrich oder einer Gefälledämmung >  Kap. Das Flachdach, Bauteilschichten erzeugt. Bei genutzten Dächern sollte das anfallende Niederschlagswasser sowohl auf der Oberfläche als auch in der Dichtungsebene entwässert werden. Dachabläufe oder Dachgullys sind so anzuordnen, dass sie am tiefsten Punkt der Dachfläche liegen und frei zugänglich sind. Bei genutzten Flächen können z. B. Revisions­ gitter eingesetzt werden. Zu aufgehenden Bauteilen oder Fugen sollte ein Abstand von ca. 30 cm eingehalten werden, damit der Ablauf sauber ­eingedichtet werden kann. Die Dachgullys sind mit einem Klemm-Dichtungsring bei Folien oder einem Klebeflansch für bituminöse Abdichtungen versehen, der fest mit der Dichtungsebene verbunden wird. Flachdachgullys stehen sowohl mit senkrechtem Einlauf als auch mit abgewinkeltem Einlauf zur Verfügung. Grundsätzlich ist die senkrechte Ausführung zu bevorzugen, da das Wasser direkt in die Fallrohre geleitet wird und mögliche Undichtigkeiten schnell lokalisiert werden können. Flachdachgullys mit abgewinkeltem Einlauf werden beispielsweise dort eingesetzt, wo große zusammenhängende Flächen überbaut sind und das direkte Ableiten des Wassers nicht möglich ist (z. B. stützenfreie Räume). In schneereichen Gegenden empfiehlt es sich, die Dacheinläufe zu beheizen, damit sie nicht einfrieren. So kann auch im Winter die Entwässerung sichergestellt werden. Damit sich kein Wasser auf der Dachfläche staut, falls ein Dachablauf z. B. durch Laub verstopft ist, muss ein Notüberlauf angeordnet sein. Notüberläufe sind Wasserspeier, die durch den Dachrandabschluss (­Attika) geführt werden. Sie müssen an einem tiefen Punkt des Gefälles angeordnet und allseitig eingedichtet und gedämmt werden. Die Länge

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Gefälle

Dachabläufe

Notüberlauf

Abb. 44: Notüberlauf

68

Abb. 45: Dacheinläufe und Zubehör

Aufbau Kiesschüttung Schutzschicht Wärmedämmung Dichtung Unterlage

Abb. 46: Dachablauf am Beispiel eines nicht durchlüfteten Daches

des auskragenden Rohrstutzens muss so lang sein, dass das Wasser nicht an der Fassade herunterlaufen kann. Das Einleiten des Wassers in das Entwässerungssystem ist nicht notwendig, da es sich nicht um eine ständige Entwässerung handelt.

69

70

Zusammenfassung In den vorangegangenen Kapiteln wurden verschiedene Dachformen, Materialien und Konstruktionen vorgestellt. Obwohl dieses Buch sich auf die einfachen Formen beschränkt, wird schnell klar, dass es aufgrund der vielen Kombinationsmöglichkeiten kein Standarddach gibt. Der Planer muss den Schichtaufbau, alle Anschluss- und Abschlusspunkte sowie Durchdringungen klären und maßlich festlegen. Bei der Entwicklung der Details sollten folgende Punkte berücksichtigt werden: Form: —— Sind die gewählte Dachform und gegebenenfalls die Gauben ­baurechtlich zulässig? —— Sind der Zugang und ein zweiter Fluchtweg (z. B. durch ein Fenster) gewährleistet? —— Passt die gewählte Dachkonstruktion zur Grundrissgröße und dem Grundrisszuschnitt? —— Passen die gewählten Materialien zum Gesamterscheinungsbild des Hauses und seiner Umgebung? Ausführung: —— Sind Belichtung und Belüftung des Dachraumes gewährleistet? —— Ist das Gebäude an allen Außenflächen hinreichend wärme­ gedämmt (Giebel, Gauben, Dachflächen, Dachaufbauten, ­Rohr­durchführungen)? —— Schließt die Dämmung in allen Punkten an die Dämmebene der ­anschließenden Bauteile an (Wände, Balkone etc.)? —— Ist die Regensicherheit gewährleistet? —— Kann innerhalb des Bauteils anfallende Feuchte nach außen ­entweichen? —— Kann das Regenwasser auf allen Dachflächen ungehindert ­abfließen? —— Ist die Winddichtheit gewährleistet? —— Ist das Auftreten von Tauwasser (z. B. bei Durchdringungen) ­ausgeschlossen? —— Wird das Eindringen von Raumluftfeuchte in die Konstruktion, ­insbesondere in die Dämmung, in allen Punkten verhindert? Neben allen konventionellen Ausführungen von Dächern bietet ­dieser Themenkomplex viel Raum zum Entwerfen. Neuinterpretationen von bekannten Bauteilen können spannende Elemente formen. Die Reduktion

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auf das Wesentliche hingegen betont die strenge Ordnung im Gesamtbild. Trotz aller Normen und Vorschriften, die das Bauen reglementieren, sollte der Planer zuerst ein Dachkonzept entwickeln, die konstruktive ­Umsetzung erfolgt im zweiten Schritt.

72

Anhang Normen Lasten und Kräfte E DIN 1052

Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken – ­Allgemeine Bemessungsregeln und Bemessungsregeln für den ­Hochbau, Berlin, Beuth-Verlag 2000

E DIN 1055-1

Einwirkungen auf Tragwerke – Teil 1: Wichte und Flächenlasten von Baustoffen, Bauteilen und Lagerstoffen, Berlin, Beuth-Verlag 2000

E DIN 1055-3

Einwirkungen auf Tragwerke – Teil 3: Eigen- und Nutzlasten für ­Hochbauten, Berlin, Beuth-Verlag 2000

E DIN 1055-4

Einwirkungen auf Tragwerke – Teil 4: Windlasten, Berlin, ­Beuth-Verlag 2001

E DIN 1055-5

Einwirkungen auf Tragwerke –Teil 5: Schnee- und Eislasten, Berlin, Beuth-Verlag 2000

ÖNORM B 4001

Belastungsannahmen im Bauwesen, Allgemeine Berechnungsgrund­ lagen für den Hochbau, Wien, Österreichisches Normungsinstitut 1981

ÖNORM B 4010

Belastungsannahmen im Bauwesen, Eigenlasten von Baustoffen und Bauteilen, Wien, Österreichisches Normungsinstitut 1982

ÖNORM B 4012

Belastungsannahmen im Bauwesen, Veränderliche Einwirkungen, Nutzlasten, Wien, Österreichisches Normungsinstitut 1997

ÖNORM B 4013

Belastungsannahmen im Bauwesen, Schnee- und Eislasten, Wien, Österreichisches Normungsinstitut 1983

ÖNORM B 4014-1

Belastungsannahmen im Bauwesen, Statische Windwirkungen (nicht schwingungsanfällige Bauwerke), Wien, Österreichisches ­Normungsinstitut 1993

SIA 160

Einwirkungen auf Tragwerke, Zürich, Schweizer Ingenieur- und ­Architekten-Verein 1989

Dachkonstruktionen ÖNORM B 2215

Zimmermeister- und Holzbauarbeiten

Dachdeckungen ÖNORM B 2219

Dachdeckerarbeiten

SIA 235

Dachdeckerarbeiten: Geneigte Dächer und bekleidete Außenwände. Leistung und Ausmaß

Dichtung DIN 18195

Bauwerksabdichtungen, Teile 1-6 und 8-10, Ausgaben 8/83 bis 12/86, Berlin, Beuth-Verlag 1983/1986

ÖNORM B 2209

Bauwerksabdichtungen – Werkvertragsnorm, Entwurf 10/89, ­Österreichisches Normungsinstitut, Wien 1986

73

Dämmung DIN 4108

Beiblatt 2, Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden. ­Wärmebrücken. Planungs- und Ausführungsbeispiele (1998–08)

DIN 4108-2

Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden. ­Mindestanforderungen an den Wärmeschutz (2001–03)

DIN 4108-3

Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden. Klimabedingter Feuchteschutz, Anforderungen, Berechnungsverfahren und Hinweise für die Planung und Ausführung (2001–07)

DIN V 4108-4

Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden. Wärme- und feuchteschutztechnische Bemessungswerte (2002–02)

DIN 4108-7

Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden. Luftdichtheit von Gebäuden. Anforderungen, Planungs- und Ausführungsempfehlungen sowie -beispiele (2001–08)

ÖN B 8110

Wärmeschutz im Hochbau, Teil 1, Anforderungen an die Wärmedämmung. Vornorm Ausgabe 2/1983 Österreichisches Normungsinstitut, Wien 1983

ÖNORM B 2260

Dämmarbeiten

SIA 180

Winterlicher Wärmeschutz im Hochbau, Ausgabe 1979

SN EN ISO 10211-1

Wärmebrücken im Hochbau – Berechnung der Wärmeströme und Oberflächentemperaturen – Teil 1: Allgemeine Verfahren (ISO ­10211-1:1995), 1995

SN EN ISO 10211-2

Wärmebrücken im Hochbau – Berechnung der Wärmeströme und Oberflächentemperaturen – Teil 2: Linienförmige Wärmebrücken (ISO 10211-2:2001), 2001

Entwässerung DIN 18460

Regenfallleitungen außerhalb von Gebäuden und Dachrinnen

DIN EN 612

Hängedachrinnen, Regenfallrohre außerhalb von Gebäuden und ­Zubehörteile aus Metall, Berlin, Beuth-Verlag, 1996

ÖNORM B 2501

Entwässerungsanlagen für Gebäude

SN EN 612

Hängedachrinnen mit Aussteifung der Rinnenvorderseite und ­Regenrohre aus Metallblech mit Nahtverbindungen, 2005

SSIV-10SN EN 12056-3

Schwerkraftentwässerungsanlagen innerhalb von Gebäuden – Teil 3: Dachentwässerung, Planung und Bemessung, Ausgabe 2000

Darstellung ÖNORM A 6210

Technische Zeichnungen für die Holzverarbeitung

Das Flachdach – Ausführungsarten ÖNORM B 6253

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Umkehrdächer

Literatur

Andrea Deplazes (Hrsg.): Architektur konstruieren, 4., erw. Aufl., Birkhäuser, ­Basel 2013 Eberhard Schunck, Hans Jochen Oster, Kurt Kiessl, Rainer Barthel: Dach Atlas – Geneigte Dächer, Birkhäuser Verlag, Basel 2002 Hans-Busso von Busse, Nils Valerian Waubke, Rudolf Grimme, Jürgen Mertins: Atlas Flache Dächer – Nutzbare Flächen, Institut für ­Internationale Architektur-Dokumentation, München 2000 Otto Frick, Karl Knöll, Dietrich Neumann, Ulrich Weinbrenner: ­Baukonstruktionslehre 2, Teubner Verlag, Stuttgart 2004 Thomas Herzog, Michael Volz, Julius Natterer, Wolfgang Winter, Roland Schweizer: Holzbau Atlas, Birkhäuser, Basel 2003 Klaus-Jürgen Schneider: Bautabellen für Architekten, Werner Verlag, Düsseldorf 2001 Reinhard Wendehorst, Otto W. Wetzell (Hrsg.): Bautechnische ­Zahlentafeln, 35. Auflage, Springer, Wiesbaden 2015 Ernst Neufert, Johannes Kister: Bauentwurfslehre, 41., überarb. u. aktualis. Auflage, Springer Vieweg, Wiesbaden 2016 Zentralverband des Deutschen Dachdeckerhandwerks (Hrsg.): ­Dachdeckerrichtlinien, Rudolf Müller Verlag, Köln 2000 Zentralverbandes des Deutschen Dachdeckerhandwerks und der ­Bundesfachabteilung Bauwerksabdichtung im Hauptverband der Deutschen Bauindustrie für die Planung und Ausführung von ­Dächern mit Abdichtungen (Hrsg.): Flachdachrichtlinien, Rudolf Müller Verlag, Köln 1991 Deutscher Dachgärtner Verband (Hrsg.): Der Dachgärtner. Kommentar zu Normen und Richtlinien für die Planung und Ausführung von ­extensiven Flachdachbegrünungen, Eigenverlag, Baden-Baden1990 Braas & Co GmbH (Hrsg.): Braas Handbuch 98/2000 – geneigte ­Dächer, Oberursel 2000 BILDNACHWEIS

Abbildung 3 links, Abbildung 33 Mitte links (Wohnhaus in Wetter): Tanja Zagromski, Wetter Abbildung 3 Mitte links, Mitte rechts; Abbildung 23 Mitte links; ­Abbildung 25 Mitte links, Mitte rechts; Abbildung 26 rechts; ­Abbildung 37 links, Mitte rechts; Abbildung Seite 16, 54: Bert ­Bielefeld, Dortmund Abbildung 7 rechts (Wohnhaus in Oldenburg), Abbildung 33 Mitte rechts, rechts (Wohnhaus in Lohne): Alfred Meistermann, Berlin Abbildung Seite 40 (Wohnhaus Naels): Brüning Architekten, Essen Abbildung 33 links (Klenke Apartment Building); Abbildung 44 (Villa 57): Archifactory.de, Bochum Alle übrigen Abbildungen stammen von der Autorin.

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Reihenherausgeber: Bert Bielefeld Konzept: Bert Bielefeld, Annette Gref Layout Printausgabe: ­Andreas Hidber EPUB-Herstellung: Kösel Media, Krugzell Library of Congress Cataloging-in-Publication data A CIP catalog record for this book has been ­applied for at the Library of Congress. Bibliografische Information der Deutschen ­Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen National­ bibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.dnb.de ­abrufbar. Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des ­Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungs­

anlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der ­gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Straf­ bestimmungen des Urheberrechts. Dieses Buch ist auch als Printausgabe (ISBN 978-3-7643-7682-6) und in englischer Sprache (ISBN PDF 978-3-0356-1283-7; ISBN EPUB 9783-0356-1206-6) erschienen. © 2007 Birkhäuser Verlag GmbH, Basel Postfach 44, 4009 Basel, Schweiz Ein Unternehmen der Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston ISBN 978-3-0356-1257-8 PDF ISBN 978-3-0356-1175-5 EPUB

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