Sicherheit und Wirtschaftlichkeit
FOAMGLAS®, der lastabtragende Dämmstoff unter Bodenplatten
Im Erdreich werden besonders hohe Anforderungen an die Eigenschaften eines Dämmstoffes gestellt. Es wird davon ausgegangen, dass relevante Verformungen oder Kriechverformungen keinen Einfluss auf die Gebäudestatik haben. Gleichzeitig soll der Dämmstoff seine Dämmeigenschaften über den Lebenszyklus des Gebäudes beibehalten. Aus diesem Grund ist es wichtig, einen Dämmstoff zu verbauen, der über die gesamte Standzeit des Gebäudes sicheren Schutz vor Wärmeverlusten und Feuchtigkeit bietet und den statischen Anforderungen Rechnung trägt.
Einfluss der Dämmung
auf die Gebäudestatik
Die Beanspruchung der Gründungsplatte und der aufgehenden Tragkonstruktion hängt, ausser von der gegebenen Lasteinwirkung, sehr stark von der jeweiligen Bettungssituation ab. Dabei ist eine so genannte „harte Bettung“ – d. h. zunächst einmal eine Erdreich-Qualität mit hohem Steifemodul (MN/m²) – von grossem Vorteil.
Wird nun die gewachsene Gründungssituation mit einer Zwischenlage aus Dämmstoff ergänzt, so verändert sich die Beanspruchung des Gebäudes je nach spezifischer Steifigkeit und Dicke.
Bei FOAMGLAS® mit einem Steifemodul von ca. 90 bis 220 MN/m² wird die Lagerung durch den gemittelten Steifemodul aus Dämmstoff und Erdreich (Erdreich in der Regel ≤ 100 MN/m²) nicht nachteilig beeinflusst. Der Statiker kann – vereinfacht ausgedrückt – so rechnen, als ob kein Dämmstoff im Bemessungskonzept der Bodenplatte vorläge.
Vorgaben der statischen Bemessung
Explizite (SIA-) Normen / Festlegungen betreffend statischer Bemessung von Dämmungen gibt es im Prinzip überhaupt keine!
Indirekt kann allenfalls die Festlegung in Norm SIA 271 Abdichtung von Hochbauten, wonach Dämmungen (bei Flachdachbelastungen) nicht mehr als 2 % oder aber max. 5 mm Verformung unter Nennlast erleiden dürfen, als "statisch relevant" bezeichnet werden.
Grundsätzlich aber müssen in der Schweiz die "statisch relevanten Eigenschaften" und die auf den Dämmstoff im "Systemgefüge" einwirkenden Beanspruchungen eigenverantwortlich erfasst und beurteilt werden. Und dies sowohl unter dem Gesichtspunkt der Tragsicherheit als auch der Gebrauchstauglichkeit.
Insofern unterscheiden wir bei den zulässigen Druckspannungen im FOAMGLAS®, ob durch die eingebaute Dämmschicht bei der betreffenden "Konstruktion als Ganzes" deren Tragsicherheit (Fundamentplatte, PERINSUL, oder "nur" deren Gebrauchstauglichkeit (Parkdeck, Hallenboden etc.) beeinflusst wird.
Bei der Summe von Daten ist es langsam aber sicher eine Kunst auch die richtigen Zahlen zu verwenden, respektive in den jeweiligen Berechnungen einzusetzen.
Beschreibung der Druckfestigkeiten
(σ zul. [N/mm²])
1) Vertrauensbereich 95 %
2) Wert, der mit 2.5 %-iger Häufigkeit unterschritten wird, Vertrauensniveau 95 %
3) Wert, der mit 7.5 %-iger Häufigkeit unterschritten wird, Vertrauensniveau 95 %
4) Als Bestandteil des primären Tragsystems, unter Fundamenten, ϒs > 1.75 - bezogen auf 2.5 %-Fraktilwert
5) Unter schwimmenden Böden und Druckverteilplatten, allfälliger Stosszuschlag eingeschlossen, ϒs > 1.75 - bezogen auf 7.5 %-Fraktilwert
6) Als Bestandteil des primären Tragsystems, unter Mauerwerk, ϒs > 2.17 - bezogen auf 2.5 %-Fraktilwert
7) Als Bestandteil des primären Tragsystems, unter Mauerwerk, ϒs > 2.36 - bezogen auf 2.5 %-Fraktilwert
Erläuterung
Bei der Festlegung der zulässigen Druckspannung – bzw. der entsprechenden „Empfehlung des Herstellers“ – wurde bei den Schaumglasplatten, hier am Beispiel der Qualität FOAMGLAS® Typ T3+, wie folgt verfahren:
Ausgehend von 111 Prüfkörpern nach EU-Norm EN 826 (Prüfung der Druckfestigkeit) wurde eine mittlere Bruchfestigkeit von 0.665 N/mm² mit empirischer Standardabweichung von ± 0.0674 N/mm² ermittelt.
Unter Berücksichtigung der 2.5 % - Fraktile auf das Vertrauensniveau von 95 %, resultiert hier, für die weitere Berechnung massgebende Bruchfestigkeit auch Charakteristische Druckfestigkeit, Design-Wert genannt von 0.51 N/mm².
Dieser Design-Wert wird um den werkseitig frei festgelegten Teilsicherheitsbeiwert Modell ϒM (Faktor 1.25) = 0.408 N/mm² und den normativen Teilsicherheitsbeiwert Last ϒF (Faktor 1.4) = 0.291 N/mm² - ergibt zusammen ϒs 1.75 - auf die dokumentierte Angabe von Sigma zulässig für FOAMGLAS® T3+ = 0.29 N/mm² reduziert.
(0.51 N/mm² : 1.75 = 0.29 N/mm²)
2.5 % - Fraktile auf Vertrauensniveau 95 % bedeutet:
Mit einer Wahrscheinlichkeit von 95 % liegen bei unendlich vielen Proben (mit Mittelwert von 0.0674 N/mm² und Streuung ± 0.0674 N/mm²) bloss deren 2.5 % (= akzeptiertes Restrisiko) unterhalb dem kalkulatorischem Bruchwert von 0.51 N/mm².
Ergänzung
Baupraktisch relevante Verformungen oder Kriechverformungen treten beim FOAMGLAS® Dämmsystem nicht ein.
Bei Dämmstoffen aus Kunststoffen spielt nebst der Druckspannung auch das Kriechverhalten (plastische Verformung) unter Dauerlast eine entscheidende Rolle.
Kommen diese stauch- und kriechfähigen Dämmstoffe zum Einsatz, spielt schon eine über die Plattenfläche konstante Dämmdicke eine nachteilige Rolle.
Bsp.: XPS 700 Druckfestigkeit bei 2 % Stauchung 250 kPa
FOMGLAS® T3+ Druckfestigkeit bei 0 % Stauchung 290 kPa
Neben dem bereits dargestellten statischen Nachteil zeichnen sich die „organischen Kunststoffschäume“ dadurch aus, dass sie in feuchter Umgebung oder bei herrschendem Wasserdampf Partialdruckgefälle durch Diffusion Feuchtigkeit aufnehmen und dadurch fortschreitend an spezifischer Dämmwirkung verlieren.
Ein seriöser Kostenvergleich reduziert sich zudem nicht nur auf den Dämmstoff-Kostenvergleich, sondern bezieht die gesamte Bodenplatte mit ein.
Fazit
FOAMGLAS® Platten für die verklebte und FOAMGLAS® BOARDs für die Trockenbauweise bieten in allen Bereichen der Dämmung erdberührter Gebäudeteile praktischen vorteilhafte Lösungen an. Die Anwendungsvielfalt von FOAMGLAS® reicht über sämtliche Bodenverhältnisse bis hin zur Grundwassertauglichkeit in 12 m Tiefe.
Schaumglas: Spitzenposition im Bemessungskonzept
FOAMGLAS® ist der druckfeste Eco und naturePlus zertifizierte Dämmstoff mit hervorragenden Eigenschaften.
