EP1446538B1 - Dämmsystem für aussenwände eines gebäudes - Google Patents

Dämmsystem für aussenwände eines gebäudes Download PDF

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EP1446538B1
EP1446538B1 EP02795067A EP02795067A EP1446538B1 EP 1446538 B1 EP1446538 B1 EP 1446538B1 EP 02795067 A EP02795067 A EP 02795067A EP 02795067 A EP02795067 A EP 02795067A EP 1446538 B1 EP1446538 B1 EP 1446538B1
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latent heat
insulation system
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stores
layer
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Martin Krus
Hartwig Künzel
Cornelia Fitz
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/76—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only

Definitions

  • the invention relates to an insulation system for external walls of a building according to the preamble of the main claim (see ZB DE 4110116A1 ).
  • the invention is therefore an object of the invention to provide an insulation system for exterior walls, by reducing the dew point undercuts the microbial growth on the outer walls is reduced or avoided.
  • a latent Homeland Eatndes material is introduced and / or a latent Homeland Eatndes material is disposed between the insulating layer and outer layer, which is designed so that the number and strength of the dew point are reduced, the disadvantage of low heat storage capacity the insulation system or the insulating layer using a latent heat storage compensated, and the dew point can be reduced.
  • the condensation water is reduced and the microbial growth avoided.
  • the location of the outer facade and other factors influencing dew point violations can also be taken into account.
  • such a material is selected as latent heat storage material, which undergoes its phase change in a temperature range of the surface of the facade of 0-15 degrees Celsius.
  • latent heat storage material which undergoes its phase change in a temperature range of the surface of the facade of 0-15 degrees Celsius.
  • the latent heat storage material may also consist of a mixture of different substances or components having different phase change temperatures, whereby the temperature ranges in which the latent heat effect is effective, adapted and / or increased. Thus, adjustments can be made to different weather or outside air conditions over the year.
  • one or more latent heat storage media is used as the latent heat storage material, with paraffin and other fatty acids being suitable. Salts, salt hydrates or eutectic salts are also conceivable.
  • the latent heat-storing material is accommodated in a carrier, which may be a film or a microencapsulation of plastic or metal or the like.
  • the latent heat-storing material can be accommodated in a plate.
  • the microencapsulated latently heat-storing material be mixed into the mass of an external plaster, with which then the outer layer can be prepared as an outer plaster layer on the insulating layer of the insulation system.
  • FIG. 1 mean daily cycles of measured surface temperatures and the resulting surface moisture of a white, back-insulated test surface represented by dashed lines are plotted for different seasons compared to outside air conditions drawn in solid lines.
  • the upper curves relate to the relative humidity, while the lower curves show the temperatures. From the curves it can be seen that in the favorable for the algae growth seasons (spring to autumn), the surface temperature only in the morning, evening and at night falls below the outside temperature. These surface temperatures are in the range between 0 and 15 degrees Celsius. Is the surface moisture higher than the humidity, this promotes microbial growth on the surface.
  • FIGS. 2 and 3 Various embodiments of the insulation system according to the invention are shown, wherein 1 denotes the outer wall of a building. On the outer wall, a thermal insulation composite system is usually attached, which has a thermal barrier coating 2 of insulating material, usually in plates. On these plates is generally appropriate FIG. 3 a thin outer plaster layer 3 applied. According to the invention, this outer plaster layer is now mixed with latent heat storage elements 4, which are mixed in this embodiment as small beads in the plaster.
  • the latent heat storage elements 4 consist of a carrier, which includes a latent heat storage substance.
  • This latent heat-storing material may include waxes, fatty acids, salts or other substances, preferably paraffin is used, which performs its phase change from the liquid state to the solid state in the desired temperature range, which need not be limited to those specified above.
  • the microencapsulation may be formed as plastic, glass or metal beads.
  • FIG. 2 is provided between an insulating layer 2 and an outer plaster layer 5, a separate layer 6 with Latentebenuttonen 4.
  • This latency storage layer 6 may consist of plates, integrated into the microencapsulated heat storage elements 4 are. It is also conceivable that the layer 6 consists of a film arrangement, for example with pockets in which the paraffin is received.
  • the described latent heat storage elements release heat in the temperature range critical for the microbial growth due to the phase change of the state of aggregation, whereby the resulting moisture is reduced.
  • the latent heat storage material used is an organic compound, preferably paraffin.
  • paraffins In order to be able to adapt to temperature ranges, different paraffins with different chain lengths can be mixed, which have different phase change temperatures.

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Abstract

Es wird ein Dämmsystem fur Aussenwände eines Gebäudes vorgeschlagen, das mindestens eine auf die Wand aufgebrachte Wärmedämmschicht und eine auf der Wärmedämmschicht angeordnete Aussenschicht aufweist. Zur Reduktion von Taupunktunterschreitungen,wird in die Aussenschicht oder in die Dämmschicht ein latentwärmespeicherndes Material eingebracht und/oder zwischen Dämmschicht und Aussenschicht wird ein latentwärmespeicherndes Material angeordnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Dämmsystem für Außenwände eines Gebäudes nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs (siehie Z.B. DE 4110116A1 ).
  • In den letzten Jahren hat das mikrobielle Wachstum, z.B. von Algen, Pilzen und Flechten an Außenwänden zugenommen. Dies ist auf die erhöhte Wärmedämmung und das dadurch reduzierte Trocknungspotential feuchter Außenoberflächen zurückzuführen. Es wurde versucht, das mikrobielle Wachstum durch Biozide zu verhindern, diese haben aber nur vorübergehende Wirkung und belasten bei Auswaschung die Umwelt.
  • Bei Außenwänden sind insbesondere Konstruktionen mit Wärmedämmverbundsystemen betroffen, bei denen auf der außen liegenden Wärmedämmschicht nur eine dünne Putzschicht angeordnet ist. Diese Schicht ist durch die dahinter liegende Dämmung von der restlichen Baukonstruktion thermisch abgekoppelt. Die Putzschicht selbst besitzt nur eine geringe Wärmespeicherkapazität und unterliegt instationär wesentlich größeren Temperaturschwankungen als Putze bei Massivbauweise. Insbesondere können sich daher vor allem in klaren Nächten infolge Wärmeabstrahlung rasch Temperaturen unterhalb der Außenlufttemperatur einstellen, wodurch Oberflächentauwasser entsteht.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Dämmsystem für Außenwände zu schaffen, durch das mittels Verminderung der Taupunktunterschreitungen das mikrobielle Wachstum an den Außenwänden verringert bzw. vermieden wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.
  • Dadurch, daß in die Außenschicht oder in die Dämmschicht des Dämmsystems ein latentwärmespeicherndes Material eingebracht ist und/oder zwischen Dämmschicht und Außenschicht ein latentwärmespeicherndes Material angeordnet ist, das so ausgelegt ist, dass Anzahl und Stärke der Taupunktunterschreitungen reduziert werden, wird der Nachteil der geringen Wärmespeicherfähigkeit des Dämmsystems bzw. der Dämmschicht mit Hilfe eines Latentwärmespeichers ausgeglichen, und die Taupunktunterschreitungen können reduziert werden. Somit wird der Tauwasseranfall vermindert und das mikrobielle Wachstum vermieden. Dabei können beispielsweise auch der Standort der Außenfassade und andere Einflussgrößen für Taupunktunterschreitungen berücksichtigt werden.
  • Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen möglich. In vorteilhafter Weise wird als latentwärmespeicherndes Material ein solches Material gewählt, das in einem Temperaturbereich der Oberfläche der Fassade von 0-15 Grad Celsius seinen Phasenwechsel vollzieht. Dadurch kann in dem relevanten Temperaturbereich von Außenfassaden der Einfluß nächtlicher Unterkühlungen auf den Feuchtehaushalt der Fassaden verringert werden.
  • Das latentwärmespeichernde Material kann auch aus einer Mischung von unterschiedlichen Stoffen oder Stoffkomponenten bestehen, die unterschiedliche Phasenwechseltemperaturen aufweisen, wodurch die Temperaturbereiche, in denen der Latentwärmeeffekt wirksam wird, angepaßt und/oder vergrößert wird. Es können somit Anpassungen an über das Jahr unterschiedliche Wetter- oder Außenluftbedingungen vorgenommen werden.
  • Vorzugsweise wird als latentwärmespeichernde Material eine oder mehrere Latentwärmespeichermedien verwendet, wobei Paraffin und andere Fettsäuren geeignet sind. Auch Salze, Salzhydrate oder eutektische Salze sind denkbar.
  • Für eine bessere Verarbeitbarkeit z.B. von Latentwärmespeichermedien ist das latentwärmespeichernde Material in einem Träger aufgenommen, der eine Folie oder eine Mikroverkapselung aus Kunststoff oder Metall oder dergleichen sein kann.
  • Zur Bildung von latentwärmespeichernde Elemente kann das latentwärmespeichernde Material in einer Platte aufgenommen sein.
  • In einer anderen vorteilhafte Ausführungsform kann das mikroverkapselte latentwärmespeichernde Material in die Masse eines Außenputzes eingemischt werden, mit dem dann die Außenschicht als Außenputzschicht auf der Dämmschicht des Dämmsystems hergestellt werden kann.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
    • Figur 1
    Kennlinien der Oberflächentemperatur und der Oberflächenfeuchte einer rückseitig gedämmten Prüffläche im Vergleich zu der Außenluft über 24 Stunden bei verschiedenen Jahreszeiten;
    Figur 2
    einen Schnitt durch ein Wärmedämmsystem nach einem ersten Ausführungsbeispiel und
    Figur 3
    einen Schnitt durch ein Wärmedämmsystem nach einem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • In Figur 1 sind mittlere Tageszyklen von gemessenen Oberflächentemperaturen und der daraus ermittelten Oberflächenfeuchte einer weißen, rückseitig gedämmten Prüffläche, die durch die gestrichelten Linien dargestellt sind, im Vergleich zu den Außenluftbedingungen, die in durchgezogenen Linien gezeichnet sind, für verschiedene Jahreszeiten dargestellt. Dabei betreffen die oberen Kurven die relative Feuchte, während die unteren Kurven die Temperaturen zeigen. Aus den Kurven ist zu erkennen, daß in den für das Algenwachstum günstigen Jahreszeiten (Frühling bis Herbst) die Oberflächentemperatur nur morgens, abends und nachts unter die Außentemperatur sinkt. Dabei liegen diese Oberflächentemperaturen im Bereich zwischen 0 und 15 Grad Celsius. Ist die Oberflächenfeuchte höher als die Luftfeuchte, begünstigt dies das mikrobielle Wachstum an der Oberfläche.
  • Aus den dargestellten Untersuchungen ist somit zu erkennen, daß zur Vermeidung von Algenwachstum insbesondere der Temperaturbereich zwischen 0 und 15 Grad Celsius zu betrachten ist.
  • In den Figuren 2 und 3 sind verschiedene Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Dämmsystems dargestellt, wobei mit 1 die Außenwand eines Gebäudes bezeichnet ist. Auf die Außenwand wird üblicherweise ein Wärmedämmverbundsystem angebracht, das eine Wärmedämmschicht 2 aus Isoliermaterial, üblicherweise in Platten aufweist. Auf diese Platten ist im allgemeinen entsprechend Figur 3 eine dünne Außenputzschicht 3 aufgebracht. Entsprechend der Erfindung ist nun diese Außenputzschicht mit Latentwärmespeicherelementen 4 durchmischt, die in dieser Ausführungsform als kleine Kügelchen in die Putzmasse untergemischt sind. Die Latentwärmespeicherelemente 4 bestehen aus einem Träger, der einen latentwärmespeichernden Stoff einschließt. Dieses latentwärmespeichernde Material kann Wachse, Fettsäuren, Salze oder sonstige Stoffe einschließen, vorzugsweise wird Paraffin verwendet, das in dem gewünschten Temperaturbereich, der nicht auf den oben angegebenen begrenzt sein muß, seinen Phasenwechsel vom Flüssigzustand zum Festzustand vornimmt. Die Mikroverkapselung kann als Kunststoff-, Glas- oder Metallkügelchen ausgebildet sein.
  • In Figur 2 ist zwischen einer Dämmschicht 2 und einer Außenputzschicht 5 eine getrennte Schicht 6 mit Latentwärmespeicherlementen 4 vorgesehen. Diese Latenwärmespeicherschicht 6 kann aus Platten bestehen, in die mikroverkapselte Wärmespeicherelemente 4 integriert sind. Es ist auch denkbar, daß die Schicht 6 aus einer Folienanordnung z.B. mit Taschen besteht, in denen das Paraffin aufgenommen ist.
  • Die beschriebenen Latentwärmespeicherelemente geben in dem für das mikrobielle Wachstum kritischen Temperaturbereich aufgrund des Phasenwechsels des Aggregatzustandes freigesetzten Bindungsenergien Wärme ab, wodurch die entstehende Feuchte verringert wird.
  • Wie oben ausgeführt wird, wird als latentwärmespeicherndes Material eine organische Verbindung, vorzugsweise Paraffin verwendet. Um eine Anpassung an Temperaturbereiche vornehmen zu können, können verschiedene Paraffine mit unterschiedlicher Kettenlänge gemischt werden, die unterschiedliche Phasenwechseltemperaturen aufweisen.

Claims (8)

  1. Dämmsystem für Außenwände eines Gebäudes mit einer auf der Außenwand aufgebrachten Wärmedämmschicht und einer auf der Wärmedämmschicht angeordneten Außenschicht, wobei in die Außenschicht (3) oder in die Wärmedämmschicht (2) ein latentwärmespeicherndes Material eingebracht ist und/oder zwischen wärmedämmschicht (2) und Außenschicht (5) ein latentwärmespeicherndes Material angeordnet ist, wobei das latentwärmespeichernde Material mindestens eine organische Verbindung, mindestens ein Salz oder Salzhydrat ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass das latentwärmespeichernde Material derart ausgelegt ist, dass die Anzahl und Stärke der Taupunktunterschreitungen zur Vermeidung des mikrobiellen Befalls reduziert werden, indem das latentwärmespeichernde Material in dem für das mikrobielle Wachstum kritischen Temperaturbereich aufgrund des Phasenwechsels des Aggregatszustandes wärme abgibt, und als latentwärmespeicherndes Material ein solches gewählt wird, das in einem Bereich der Oberflächentemperatur von 0 bis 15 Grad Celsius seinen Phasenwechsel vollzieht.
  2. Dämmsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das latentwärmespeichernde Material eine Mischung aus unterschiedlichen Stoffen oder Komponenten ist, die unterschiedliche Phasenwechseltemperaturen aufweisen.
  3. Dämmsystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das latentwärmespeichernde Material mindestens eine Latentwärmeflüssigkeit ist.
  4. Dämmsystem nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass das latentwärmespeichernde Material Paraffin oder eine Fettsäure ist.
  5. Dämmsystem nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass das latentwärmespeichernde Material in einem Träger aufgenommen ist.
  6. Dämmsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger eine Folie und/oder eine Mikroverkapselung aus Kunststoff oder Metall ist.
  7. Dämmsystem nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass das latentwärmespeichernde Material in einer Platte integriert ist.
  8. Dämmsystem nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmespeichernde Material als mikroverkapselte latente wärmespeicherelemente in Außenputze für die Außenschicht eingemischt oder in Platten integriert sind.
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