Die Erfindung befaßt sich mit der Abdichtung einer Dachkonstruktion eines Bauwerks.
Bei Bauwerken, die extremen Klimaverhältnissen und hoher Luftfeuchtigkeit ausgesetzt sind, beispielsweise Rottungshallen oder Kompostierhallen, wird zur Konstruktion des Daches zunehmend auf imprägnierte Holzwerkstoffe zurückgegriffen, da diese gegenüber Stahl den Vorteil haben, nicht zu rosten und bei Klima- oder Feuchtigkeitsschwankungen im wesentlichen kein Kondenswasser zu bilden. Bei vertretbarem Aufwand und relativ niedrigen Kosten lassen sich mittlerweile Plattenbauteile aus Schichtholz, insbesondere Furnierschichtholz, herstellen, die eine Länge von bis zu 20 Metern oder mehr und eine Breite von einigen Metern besitzen. Aus solchen größtformatigen Holzplatten lassen sich ohne wesentliche zusätzliche Schutz- oder Abdeckmaßnahmen ganze Dächer geschlossenflächig eindecken. Die unter einer Mindestdachneigung von beispielsweise 3° zur Horizontalen angeordneten Platten wirken als Regenwasserablauf und sind ausreichend dicht gegen das Durchdringen von Feuchtigkeit. Eine beispielsweise in einem Druckimprägnierkessel erfolgende Durchimprägnierung der Holzplatten mit kupfer- oder borhaltigen Holzschutzmitteln gewährleistet eine hohe Witterungsbeständigkeit der Holzdächer.
Vielfach sind Durchbrechungen in der Dachfläche erforderlich, beispielsweise um ein Lüftungsrohr, eine Antenne, ein Fenster oder ein Wasserablaufrohr einsetzen zu können. Bei Dachkonstruktionen mit einer Dachplatte aus Stahlbeton oder einem anderen glatten Eindeckungsmaterial kann von der Dachaußenseite her eine Dichtscheibe auf die Dachplatte aufgelegt werden, die die Durchbrechung ringsum umschließt. Durch eine solche von außen aufgelegte Dichtscheibe ist eine ausreichende Abdichtung möglich. Bei einer Dachplatte aus Holz ist dies durch eine von außen aufgelegte Dichtscheibe jedoch nicht ohne weiteres möglich. Speziell auf der der Witterung ausgesetzten Außenseite der Dachplatte kann die Holzoberfläche durch Witterungseinflüsse rauh werden, und es können Risse im Holzmaterial entstehen. Wenngleich die Dachplatte weiterhin gegen das Durchdringen von Feuchtigkeit dicht bleibt, so kann doch Wasser in die Risse eindringen und eine von außen aufgelegte Dichtscheibe unterwandern. Dieses Wasser kann im Bereich einer Durchbrechung aus dem Holzmaterial austreten und zwischen der jeweils in die Durchbrechung eingesetzten Bauwerkskomponente und dem Rand der Durchbrechung in das Innere des Bauwerks durchsickern.
Der Erfindung liegt demnach das technische Problem zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, wie auch bei Dachplatten aus Holz, insbesondere Schichtholz, eine einwandfreie Abdichtung im Bereich von Durchbrechungen erreicht werden kann.
Bei der Lösung dieser Problemstellung geht die Erfindung von einer Dachkonstruktion für ein Bauwerk aus, umfassend eine von mindestens einem Holz-Plattenbauteil gebildete Dachplatte, eine in eine Durchbrechung in dem Plattenbauteil einzusetzende Bauwerkskomponente und Dichtmittel zur Abdichtung der Bauwerkskomponente gegenüber der Dachplatte.
Erfindungsgemäß ist bei einer solchen Dachkonstruktion vorgesehen, daß bei einem Plattenbauteil, das als aus mehreren flach aufeinanderliegenden und flächig miteinander verklebten Holzschichten aufgebaute Schichtholzplatte, insbesondere Furnierschichtholzplatte, ausgebildet ist, deren paarweise benachbarte Holzschichten zumindest zum Teil quer, insbesondere etwa senkrecht, zueinander verlaufende Holzfaserrichtungen haben, die Dichtmittel eine in Fallinienrichtung der Dachplatte zumindest oberhalb der Bauwerkskomponente angeordnete Dichtplattenanordnung umfassen, die bezogen auf die Fallinie sowohl oberhalb der Bauwerkskomponente als auch beidseits über diese hinaus in eine längs der Dachplatte, jedoch unter geringerer Neigung zur Horizontalen verlaufende Schlitzanordnung im Randbereich der Durchbrechung eingreift.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung greift die Dichtplattenanordnung in das Holzmaterial des Plattenbauteils ein. Das von der Dachaußenseite her in das Plattenbauteil eindringende und in den Rissen des Holzmaterials laufende Wasser wird oberhalb der Bauwerkskomponente auf die Dichtplattenanordnung geleitet. Die Dichtplattenanordnung führt das Wasser zur Außenseite des Plattenbauteils heraus, wo es abläuft. In den Zwischenraum zwischen der Bauwerkskomponente und dem Rand der Durchbrechung dringt kein Wasser ein.
Von besonderem Vorteil ist die Erfindung dann, wenn als Plattenbauteil eine Furnierschichtholzplatte verwendet wird, deren rundgeschälte Furnierschichten eine zu Längsrissen führende Dicke haben. Beim Flachlegen der Furnierschichten entstehen Längsrisse, die sich durch Witterungseinflüsse vergrößern können. In diesen Längsrissen kann das Wasser in den einzelnen Furnierschichten durch die gesamte Platte hindurchlaufen. Die Furnierschichten weisen eine Dicke von 2 mm bis 5 mm, üblicherweise etwa 3 mm, auf. Bei solchen Furnierschichtholzplatten tritt das Problem des in den äußeren Furnierschichten laufenden Wassers relativ stark auf.
Zur Bildung einer Dachplatte werden Schichtholzplatten in der Regel so angeordnet, daß die Holzfasern der Deck-Holzschichten annähernd in Fallinienrichtung der Dachplatte verlaufen. Da die witterungsbedingte Rißbildung im wesentlichen längs der Holzfasern erfolgt, empfiehlt es sich, daß die Dichtplattenanordnung bis zumindest unter die dachaußenseitige Deck-Holzschicht in die Schichtholzplatte eingreift. Auf diese Weise kann das in den Rissen und Spalten der dachaußenseitigen Deck-Holzschicht laufende Wasser aufgefangen und an der Bauwerkskomponente vorbei geleitet werden.
Insbesondere bei Furnierschichtholzplatten ist es nicht unüblich, zwei oder mehr Holzschichten mit gleichem Faserverlauf aufeinander zu legen. Auf diese Weise können mechanische Spannungen in der Schichtholzplatte reduziert werden, die beim Quellen und Schwinden des Holzmaterials zwischen Holzschichten mit quer zueinander verlaufenden Fasern auftreten können. Zweckmäßigerweise wird die Dichtplattenanordnung dann auch mindestens einen Teil der unmittelbar unter der dachaußenseitigen Deck-Holzschicht liegenden Holzschichten mit längs der Fallinienrichtung der Dachplatte verlaufenden Holzfasern untergreifen. Auf diese Weise kann auch in tieferen Bereichen der Schichtholzplatte rinnendes Wasser oberhalb der Bauwerkskomponente auf die Dichtplattenanordnung geleitet werden.
Eine besonders gute Dichtigkeit ergibt sich, wenn die Dichtplattenanordnung bis zumindest unter die von der Dachaußenseite her erste Holzschicht mit quer zur Fallinienrichtung der Dachplatte verlaufenden Holzfasern in die Schichtholzplatte eingreift. Da das Wasser vor allem in die äußeren Holzschichten mit längs der Fallinienrichtung verlaufenden Holzfasern eindringt und in diesen Holzschichten entlang der Dachplatte abläuft, muß ab der ersten Holzschicht mit quer zur Fallinienrichtung verlaufenden Holzfasern, wenn überhaupt, so doch nur noch mit geringen Wassermengen gerechnet werden, die in die Durchbrechung durchsickern. Der Großteil des Wassers, der in den äußeren Holzschichten mit längs der Fallinienrichtung verlaufenden Holzfasern rinnt, wird jedenfalls von der Dichtplattenanordnung aufgefangen.
Obwohl es in einigen Fällen ausreichen kann, wenn die Dichtplattenanordnung bezogen auf die Fallinie lediglich oberhalb der Bauwerkskomponente angeordnet ist, wird zur optimalen Abdichtung der Bauwerkskomponente vorgeschlagen, daß die Dichtplattenanordnung bezogen auf die Fallinie auch zu beiden Seiten der Bauwerkskomponente angeordnet ist und in die Schlitzanordnung eingreift. Die Dichtplattenanordnung kann dann ohne weiteres ringsum die Bauwerkskomponente angeordnet sein. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn die Dichtplattenanordnung im Randbereich der Durchbrechung dicht mit der Bauwerkskomponente verbunden werden soll, insbesondere durch Schweißen oder Löten. Hierdurch wird verhindert, daß auf die Dichtplattenanordnung geleitetes Wasser, das bezogen auf die Fallinie von oben her auf die Bauwerkskomponente trifft, entlang der Bauwerkskomponente in das Bauwerksinnere durchsickert.
Bei einer Ausführungsform, die sich insbesondere für vergleichsweise querschnittskleine Durchbrechungen eignet, kann die Dichtplattenanordnung eine Dichtplatte umfassen, die bezogen auf die Fallinie sowohl oberhalb als auch zu beiden Seiten der Bauwerkskomponente in einen Schlitz in dem Plattenbauteil eingreift. Die Dichtplatte kann sogar die Bauwerkskomponente ringsum umschließen und bezogen auf die Fallinie gewünschtenfalls auch unterhalb der Bauwerkskomponente in den Schlitz eingreifen.
Zur Abdichtung größerer Bauwerkskomponenten, die in eine entsprechend querschnittsgroße Durchbrechung eingesetzt werden, beispielsweise Fenster, kann die Dichtplattenanordnung bezogen auf die Fallinie auf mindestens einer Seite der Bauwerkskomponente, vorzugsweise auf beiden Seiten, mehrere Dichtplatten umfassen, die in Fallinienrichtung zueinander versetzt in je einen Schlitz eingreifen. Die einzelnen Schlitze können einen größeren Schnittwinkel zur Dachplatte besitzen als ein einziger Schlitz, der sich zumindest über einen Großteil des Randbereichs der Durchbrechung hinweg erstreckt. Dies erleichtert die Herstellung der Schlitze. Dabei kann wenigstens ein Teil der Dichtplatten einander in Fallinienrichtungen schuppenartig überlappen, so daß Wasser, das von einer in Fallinienrichtung höhergelegenen Dichtplatte herunterläuft, durch die in Fallinienrichtung darunterliegende Dichtplatte wieder aufgefangen wird.
Die Dichtplatten der Dichtplattenanordnung können im wesentlichen vollflächig in die Schlitzanordnung eingesetzt werden. Es ist aber auch denkbar, daß die Dichtplattenanordnung mindestens eine Dichtplatte umfaßt, welche mit einem bezogen auf die Fallinie unteren Randbereich aus dem Plattenbauteil herausragt und flach zu dem Plattenbauteil hin abgewinkelt ist.
Zur Fixierung der Dichtplattenanordnung und Optimierung ihrer Dichtfunktion kann sie in die Schlitzanordnung eingeklebt sein oder in eine aushärtende Dichtmasse in der Schlitzanordnung eingebettet sein. Als Dichtplatte kann eine Metallscheibe, beispielsweise aus Messingblech, verwendet werden. Es versteht sich, daß die Dichtplatte auch aus Kunststoff bestehen kann.
Die erfindungsgemäße Art der Abdichtung einer in eine Dachplatte eingesetzten Bauwerkskomponente eignet sich nicht nur für extremen klimatischen Bedingungen ausgesetzte Bauwerke, wie Rottungs- oder Kompostieranlagen, sondern auch für Wohngebäude, landwirtschaftliche Gebäude und beliebige andere Bauwerke mit Dachkonstruktionen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es stellen dar:
Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Dachkonstruktion mit einer Furnierschichtholzplatte 1 als Teil einer schräg zur Horizontalen verlaufenden Dachplatte und einem Lüftungsrohr 3, das durch eine Durchbrechung 5 in der Furnierschichtholzplatte 1 hindurchgesteckt ist. Die Furnierschichtholzplatte 1 kann in Richtung der Fallinie der Dachplatte vom Höchstpunkt bis zum Tiefstpunkt der Dachplatte ungestoßen durchgehen. Quer zur Fallinie kann die Dachplatte von mehreren nebeneinanderliegenden Furnierschichtholzplatten gebildet sein. Die zwischen benachbarten Furnierschichtholzplatten vorhandenen, längs der Fallinie verlaufenden Stoßfugen können beispielsweise durch von oben aufgelegte Abdeckleisten abgedichtet sein, wobei gewünschtenfalls zwischen den Abdeckleisten und den Furnierschichtholzplatten zusätzliche Dichtleisten aus elastischem Material, beispielsweise Gummi, angeordnet sein können.
Die Furnierschichtholzplatte 1 ist aus einer Vielzahl flach aufeinanderliegender und vollflächig miteinander verklebter Furnierschichten aufgebaut. Zur Dachaußenseite hin weist die Furnierschichtholzplatte 1 eine Deck-Furnierschicht 7 auf, deren Holzfasern längs der Fallinie der Dachplatte verlaufen. Unmittelbar unter der Deck-Furnierschicht 7 ist eine weitere Furnierschicht 9 mit längs der Fallinie der Dachplatte verlaufenden Holzfasern angeordnet. Diese Furnierschicht 9 ist gefolgt von zwei Furnierschichten 11, deren Holzfasern quer zur Fallinie der Dachplatte verlaufen. Auf die Furnierschichten 11 folgen wiederum zwei Furnierschichten 13 mit längs der Fallinie verlaufenden Holzfasern. Weitere, den Schichtenverbund symmetrisch ergänzende Furnierschichten folgen. Durch die wechselnde Faserrichtung bei einem Teil der paarweise benachbarten Furnierschichten ergibt sich eine hohe Belastbarkeit der Furnierschichtholzplatte 1 in allen Richtungen. Die Gesamtzahl der Furnierschichten kann unterschiedlich sein, wobei die Anzahl der Furnierschichten mit längs der Fallinie der Dachplatte verlaufenden Fasern vorzugsweise größer als die Anzahl der Furnierschichten mit quer zur Fallinie verlaufenden Fasern ist. Hierdurch kann in Fallinienrichtung eine ausreichend hohe Bruchfestigkeit der Platte erreicht werden.
Die Furnierschichten sind mit einer Dicke von 2 mm bis 5 mm, bevorzugt ca. 3 mm, durch Rundschälen von Baumstämmen hergestellt. Beim anschließenden Flachlegen des rundgeschälten Furniers bilden sich in dem Furnier entlang der Holzfasern eine Vielzahl von Längsrissen, die auch nach Verbindung der Furniere zur Furnierschichtholzplatte 1 durchgängig bleiben.
Witterungsbedingt und durch die Risse in den Furnierschichten unterstützt bricht die Deck-Furnierschicht 7 nach einiger Zeit auf, so daß bei feuchtem Niederschlag Wasser in die Furnierschichtholzplatte 1 eindringen kann. Das Wasser breitet sich in den Längsrissen des Furniers aus, und zwar vor allem in den oberen beiden Furnierschichten 7, 9. In die tieferen Bereiche der Furnierschichtholzplatte 1 dringt das Wasser bei normaler Nässeeinwirkung nicht oder nur zu einem geringen Teil ein, wobei die Furnierschichten 11 an sich nicht kritisch sind, da die Risse in diesen Schichten quer zur Fallinie der Dachplatte verlaufen und dementsprechend Wasser in diesen Schichten nicht unmittelbar zur Durchbrechung 5 ablaufen würde. Dagegen läuft das Wasser in den oberen beiden Furnierschichten 7, 9 direkt zur Durchbrechung 5 hin und würde bei nicht ausreichender Abdichtung des Lüftungsrohrs 3 entlang desselben nach unten durchsickern.
Zur Abdichtung des Lüftungsrohrs 3 ist eine Dichtscheibe 15 in einen Schlitz 17 in der Furnierschichtholzplatte 1 eingesetzt. Der Schlitz 17 ist schräg in die Platte 1 eingearbeitet und verläuft in Fallinienrichtung unter einem geringeren Winkel zur Horizontalen als die Platte 1. Bezogen auf die Fallinie ist er von der Unterseite des Lüftungsrohrs 3 her eingearbeitet und erstreckt sich nach oben hin über die gesamte Durchbrechung 5 und über das Lüftungsrohr 3 hinaus. Die in den Schlitz 17 eingesetzte Dichtscheibe 15 untergreift bezogen auf die Fallinie mit ihrem oberhalb des Lüftungsrohrs 3 angeordneten oberen Endbereich 19 wenigstens die erste der Furnierschichten 11 mit quer zur Fallinie verlaufenden Holzfasern, so daß das vor allem in den äußeren beiden Furnierschichten 7 und 9 laufende Wasser auf die Dichtscheibe 15 geleitet und zum unteren Rand 21 der Dichtscheibe 15 abgeführt wird. Die Dichtscheibe 15 weist eine dem Lüftungsrohr 3 annähernd querschnittsgleiche Durchbohrung 23 auf, durch die das Lüftungsrohr 3 nach dem Einsetzen der Dichtscheibe 15 in den Schlitz 17 hindurchgesteckt wird. An seinem Außenumfang ist das Lüftungsrohr 3 ringsum mit der Dichtscheibe 15 verschweißt, wie durch eine Schweißnaht 25 angedeutet ist. Die mit dem Lüftungsrohr 3 verschweißte und oberhalb des Lüftungsrohrs 3 die wasserführenden Furnierschichten 7, 9 untergreifende Dichtscheibe 15 verhindert, daß Wasser zwischen dem Lüftungsrohr 3 und dem Rand der Durchbrechung 5 durchsickert und in von der Dachkonstruktion überdeckte Innenräume gelangt. In Fig. 2 erkennt man, daß die Dichtscheibe 15 bezogen auf die Fallinie auch zu beiden Seiten des Lüftungsrohrs 3 ein Stück weit in das Holzmaterial der Furnierschichtholzplatte 1 eingreift, wodurch auch seitlich des Lüftungsrohrs 3 das Wasser aus den oberen beiden Furnierschichten 7, 9 herausgeführt und auf der Dichtscheibe 15 an dem Lüftungsrohr 3 vorbeigeleitet wird.
Zur Herstellung des Schlitzes 17 eignet sich ein Kreissägeaggregat, auf dessen Sägewelle zunächst ein Holzfräser und anschließend ein flanschloses Kreissägeblatt angeordnet ist. Der Holzfräser hinterläßt im Material der Furnierschichtholzplatte 1 eine Ausfräsung, die in den Fig. 1 und 2 bei 27 zu erkennen ist. Der Holzfräser dient lediglich dazu, der Sägewelle einen Weg im Holzmaterial der Furnierschichtholzplatte 1 freizumachen, weswegen sein Durchmesser nicht wesentlich größer als der Sägewellendurchmesser sein muß. Um den Schlitz 17 unter dem gewünschten Winkel in die Furnierschichtholzplatte 1 einarbeiten zu können, wird das Kreissägeaggregat zweckmäßigerweise an einer auf der Dachplatte befestigten Führungskonstruktion angebracht. Diese Führungskonstruktion umfaßt einen das Kreissägeaggregat tragenden Schlitten, der auf Führungsschienen geführt ist, die ihrerseits unter dem gewünschten Schnittwinkel des Schlitzes 17 zur Platte 1 an dieser befestigt sind.
Die Dichtscheibe besteht bevorzugt aus Metall, beispielsweise Messingblech, mit einer Dicke von 2 mm bis 3 mm. Es empfiehlt sich, die Dichtscheibe 15 durch eine geeignete Dichtmasse oder einen Kleber in den Schlitz 17 einzudichten.
Bei großen Durchbrechungen reduziert sich zwangsläufig der Schnittwinkel des Schlitzes relativ zur Dachplatte. Dies wirft Schwierigkeiten bei der Herstellung des Schlitzes auf. Diesen Schwierigkeiten kann man dadurch begegnen, daß der Schlitz entsprechend tiefer in das Holzmaterial der Dachplatte eingearbeitet wird, so daß er nicht nur unter die äußersten zwei oder drei Furnierschichten reicht, sondern beispielsweise auch unter die vierte oder fünfte Furnierschicht reicht. Diese Vorgehensweise ist jedoch in der Regel nur bei entsprechend dicken Platten möglich, um eine Schwächung der Platten zu vermeiden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, entlang des Rands der Durchbrechung mehrere Dichtplatten anzuordnen. Diese Möglichkeit ist in den Fig. 3 bis 6 gezeigt. Bei der Erläuterung der Fig. 3 bis 6 wird, soweit es sich um gleiche oder gleichwirkende Komponenten wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 handelt, auf gleiche Bezugszeichen zurückgegriffen, die jedoch um einen Kleinbuchstaben ergänzt sind. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird zur Erläuterung dieser Komponenten auf die vorangehende Beschreibung der Fig. 1 und 2 verwiesen.
In Fig. 3 ist in Draufsicht eine Platte 1a mit einer rechteckigen Durchbrechung 5a für ein Dachfenster gezeigt. Seitlich der Durchbrechung 5a-bezogen auf die Fallinie - sind im Randbereich der Durchbrechung 5a mehrere Dichtplatten 15a in je einen Schlitz 17a eingesetzt. Wie in Fig. 4 zu erkennen ist, sind die Dichtplatten 15a in Fallinienrichtung zueinander versetzt. Dabei überlappen sie sich nach Art eines Schuppenmusters, so daß die aufeinanderfolgenden Dichtplatten 15a in Blickrichtung der Fig. 3 eine geschlossene Dichtfläche entlang des Rands der Durchbrechung 5a ergeben. Die Schlitze 17a werden zweckmäßigerweise vom Rand der Durchbrechung 5a her eingearbeitet, wie durch eine Kreissäge 29 in Fig. 3 angedeutet ist. Bezogen auf die Fallinie oberhalb der Durchbrechung 5a ist eine weitere Dichtplatte 15b angeordnet, die sich quer zur Fallinie über die Durchbrechung 5a hinweg und seitlich darüber hinaus erstreckt. Die Dichtplatte 15b ist ebenfalls in einen Schlitz 17b in der Platte 1a eingesetzt, wobei dieser Schlitz 17b jedoch im Abstand vom oberen Rand der Durchbrechung 5a in die Platte 1a eingearbeitet ist. Die Dichtplatte 15b ragt mit einem in Fallinienrichtung unteren Endbereich 31b aus dem Schlitz 17b heraus, wobei dieser untere Endbereich 31b zur Platte 1a hin abgewinkelt ist und flach auf der Platte 1a aufliegt (siehe Fig. 5). An ihrem in Fallinienrichtung unteren Rand kann die Dichtplatte 15b wiederum mit einem in die Durchbrechung 5a einzusetzenden Fensterrahmen dicht verbunden werden.
Fig. 6 zeigt schließlich eine Variante, bei der mehrere Dichtplatten 15c in je einen Schlitz 17c in einer Platte 1c eingesetzt sind. Wie in Fig. 4 überlappen die Dichtplatten 15c einander längs der Fallinie. Jedoch sind die Dichtplatten 15c - wie die Dichtplatte 15b in Fig. 5 - als Winkelplatten ausgebildet, die mit ihrem in Fallinienrichtung unteren Endbereich 31c auf der Platte 1c von außen her flach aufliegen.
Es versteht sich, daß in Fig. 3 in Fallinienrichtung auch unterhalb der Durchbrechung 5a Dichtplatten angeordnet sein können, die die gezeigten Dichtplatten 15a und 15b zu einer die Durchbrechung 5a ringsum umschließenden Dichtplattenanordnung ergänzen.