Moderne Baukonstruktion Dächer

Dachgestaltungen sind in den vergangenen Jahren sichtbarer geworden, manche bilden sogar die Fortsetzung der Fassade darunter, und diese Entwicklung hat die Dachkonstruktionen aus allen Materialien nachhaltig beeinflusst. Sollten Dächer früher einmal entweder traditionell geneigt und mit Ziegel oder Schiefer gedeckt sein oder als Flachdächer vollständig dem Blick von unten entzogen sein, so sind sie heute immer mehr Teil einer insgesamt sichtbaren Gebäudehülle und damit in ihrer Optik wie auch der technischen Leistungsfähigkeit so wichtig wie die Außenwände. Die zunehmende Leistungsfähigkeit von Dachkonstruktionen aller Materialien führte zu mehr Experimentierfreude sowohl in technischer als auch in gestalterischer Hinsicht.

Dächer mit Stehfalzdeckung werden in immer stärkerem Maße bei Gebäuden für eine industrielle oder gewerbliche Nutzung den Profilblechdeckungen vorgezogen, wenn verborgene Verankerungen und geringe Dachneigungen aus optischen Gründen erforderlich sind. Stehfalzdeckungen sind einerseits wirtschaftlich, und es entstehen scharfe, nicht unterbrochene Fugen, deren Linienführung zu einem Gestaltungselement für das Gebäude wird, dem häufig ebenso viel Bedeutung beigemessen wird wie der Fassade. Der Hauptvorteil von Stehfalzdeckungen gegenüber Profilblechdeckungen ist technisch bedingt, da fast keine Verankerungselemente von außen nach innen durchdringen. Die Dachoberfläche ist damit klar strukturiert und weist recht wenig sichtbare Befestigungselemente auf. Stehfalzdeckungen sind auch bei Dächern mit einer sehr geringen Neigung möglich.

Das Grundprinzip der Vorhangfassade wurde in den vergangenen zwanzig Jahren als verlässliche Methode für den Bau von Glasdächern übernommen und ersetzte so frühere Systeme, die sich aus der Gewächshausverglasung entwickelt hatten. Bei der traditionellen Gewächshausverglasung verwendet man dünne Profile aus Stahl oder Gusseisen, die die Glasscheiben an den senkrechten Kanten tragen, und formt so ein geneigtes Dach. Da das Regenwasser am Dach ungehindert von Sprossen ablaufen soll, ließ man die Glasscheiben einander überlappen, wie in (A) dargestellt.Traditionell wurde diese Überdeckung nicht abgedichtet und alle 600 mm Glasleisten eingesetzt, damit das Glas mit einer Stärke von meist 4 mm bis 6 mm so dünn wie möglich bleiben konnte. An den Überdeckungen kann jedoch Wasser durch die Kapillarwirkung eindringen und zu Leckstellen und Flecken führen. Da aber die Witterungsdichtigkeit bei einem Treibhaus nur von zweitrangiger Bedeutung ist, stellt dieser Aufbau eine gute und wirtschaftliche Lösung für diesen Zweck dar.

Bitumen wird traditionell als wasserdichte Lage eingesetzt, es wird heiß in flüssigem Zustand auf die Betondachplatte aufgetragen. Beim Abkühlen härtet es aus und bildet eine undurchlässige Bahn, wird jedoch bei starker Sonneneinstrahlung wieder weich. Um das Material kühl zu halten, werden Bitumenbahnen mit einer Lage glatter Kiesel oder Gehwegplatten bedeckt, wobei meist auch eine Wärmedämmung zwischen Bitumenbahn und Kiesel/Platten gelegt wird. Traditionelle Bitumendächer besitzen meist zwei Materiallagen, die Gesamtstärke liegt bei etwa 20 mm. Seine Grenzen findet Bitumen, wenn das Material zu einer Kante geknickt werden soll. Wenn Bitumen in einem rechten Winkel vom waagrechten Dach zu einer senkrechten Brüstungsmauer geführt werden soll, kann pro Falz nur maximal ein 45° Winkel gelegt werden. Daher werden 45° Winkelstücke für die 90°-Übergänge von Dach zu Wand eingesetzt.

Flache Holzdächer werden je nach Aufbau Warm- oder Kaltdächer genannt. Bei einem Warmdach wie in (A) wird die Wärmedämmung auf die Holzdecke gelegt, die von einer wasserdichten Lage auf der Oberseite geschützt wird. Zwischen Wärmedämmung und Holzdecke befindet sich eine Dampfsperre. Der Dachaufbau muss nicht belüftet sein, da die Holzkonstruktion fast die gleiche Temperatur wie der Innenraum des Gebäudes hat. Bei einem Kaltdach wie in (B) wird die wasserdichte Lage direkt auf die Holzdecke gelegt. Die Wärmedämmung befindet sich unter der Holzdecke zwischen den Holzbalken, Luft kann dazwischen zirkulieren, und diese Belüftung verhindert Faulstellen im Holz. Eine Dampfsperre wird unter die Dämmung auf der im Winter warmen Seite der Dämmung angebracht, darunter folgt ein Trockenwandaufbau oder eine Innenverkleidung. Sowohl beim Warm- als auch beim Kaltdach verhindert die Dampfsperre das Eindringen von feuchter Luft in die Wärmedämmung, in der sie kondensieren und es in der Dachkonstruktion zu Schäden kommen könnte.

Mit glasfaserverstärktem Kunststoff (GfK) werden wärmegedämmte, transluzente Dachelemente hergestellt, die im Vergleich zu gleichwertigen Glasdachelementen mit Doppelverglasung robust und wirtschaftlich sind. Es gelten hier die Bauprinzipien von Metallverbundplatten, die mit der Technik der Gewächshausverglasung kombiniert werden, um leichte, gut wärmegedämmte und wirtschaftliche Dachelemente zu erhalten. In Bereichen, in denen Glasdachelemente manchmal zusätzlich noch einen Sonnenschutz benötigen oder Sonnenschutzglas eingebaut werden muss, sind GfK-Dachelemente eine wirtschaftlichere Lösung. Die Vorteile von GfK gegenüber Glas sind dessen Festigkeit, geringes Gewicht und Biegsamkeit sowie die hohe Schlagfestigkeit. GfK ist ein Verbundmaterial aus aussteifenden, biegsamen Glasfasermatten (oder Fasern) und duroplastischen Harzen, die für hohe Zug- und Druckfestigkeit sorgen. Das Material ist nicht brennbar, sodass es sich sehr gut für Dachelemente wie auch für eine opake Dachbekleidung eignet.

Gewebe, die für Dachmembranen genutzt werden, sind insbesondere leicht, sehr zugfest und haltbar, und sie lassen sich wirtschaftlich zu unterschiedlichen Formen zuschneiden und zusammenfügen, was mit Metall kaum machbar ist und mit gekrümmten Glas sehr teuer wäre. Die Gewebe für Dachmembranen werden für Spannkonstruktionen verwendet, bei denen das Material entweder als vorgespannte Membran zwischen Stützen gespannt wird oder in pneumatischen Konstruktionen von Luft gestützt ist. Die Verwendung von Gewebe als vorgespannte Dachmembranen wird in den nächsten beiden Abschnitten über einlagige Membranen besprochen. In diesem Abschnitt werden ETFE-Kissen betrachtet, die am gebräuchlichsten bei pneumatischen Konstruktionen sind.