6. Decken
Allgemeine Beschreibung
Unter einer Decke versteht man im Allgemeinen den oberen Abschluss eines Raumes. Die Decken zwischen zwei Geschossen haben allerdings eine zweifache Bedeutung: sie bilden jeweils für das untere Geschoss die Decke und für das darüber liegende den Boden. Decken, die als Dach funktionieren, werden als → Flachdächer gesondert behandelt. Decken sind, Gewölbe und Schalen ausgenommen, horizontale Biegetragwerke und als solche an die Verwendung biegesteifer Bauteile gebunden. Sie sind nur bei geringem Eigengewicht wirtschaftlich und werden deshalb üblicherweise nach den statischen Anforderungen dimensioniert. Sollen weitere Anforderungen erfüllt werden, die der tragende Querschnitt allein nicht erfüllen kann, muss die Decke durch geeignete Zusatzschichten ergänzt werden.
Aufgaben und Anforderungen, die Deckenkonstruktionen als elementare Bauteile zu erfüllen haben, sind
- | Vervielfachung der überbauten Grundfläche durch Stapelung von Nutzraum |
- | Lastabtragung zu Wänden und Stützen |
- | horizontaler Raumabschluss |
bei
- | geringem Eigengewicht, welches zu günstigeren Transportkosten, schlankeren Tragelementen und einfacherer Auflagerung führt, |
- | hoher Tragfähigkeit, dadurch Erzielung großer Spannweiten bzw. Aufnahme hoher Lasten |
- | geringer Bauhöhe mit optimaler Nutzung der verfügbaren Baukubatur |
- | einfacher Herstellung |
Darüber hinaus sind Anforderungen an den Brand-, → Wärme-, → Feuchte- und → Schallschutz zu erfüllen. Deshalb ist es sinnvoll, die Hauptfunktion ,,Tragen" von den anderen Funktionen wie ,,Dämmen" oder ,,optisch Trennen" zu lösen und die Deckenkonstruktion mehrschichtig auszuführen. Es ergeben sich dann folgende Schichten:
- | die Oberschicht (→ Bodenaufbau) mit
| ||||||||
- | die eigentliche Tragschicht oder das Tragwerk | ||||||||
- | die → Unterdecke bzw. Unterschicht (Putz, abgehängte Unterdecke oder leichte Deckenverkleidungen) |
Zahl und Aufeinanderfolge der Schichten sind je nach Zweck verschieden. Häufig kann eine Schicht mehrere Aufgaben gleichzeitig erfüllen und man versucht, möglichst viele der erforderlichen Eigenschaften in der Tragschicht und in der Gehschicht zu vereinen. Dennoch kann die wirtschaftliche Erfüllung des Anforderungsspektrums oft erst durch einen mehrschichtigen Aufbau gewährleistet werden. Einschichtige Decken bestehen aus der tragenden Rohdecke, einer oberen Ausgleichsschicht und eventuell einer unteren Putzschicht, zweischichtige Decken aus der Rohdecke und dem darüber liegenden Fußbodenaufbau. Bei dreischichtigen Decken kommt als dritte Schicht die Unterdecke oder eine abgehängte Unterdecke hinzu.
Konstruktiv unterscheidet man die Decken in solche aus Holz (→ Holzbalkendecken) und jene aus Stein, Stahl und Beton (→ Massivdecken) bzw. aus dem Verbund aus diesen Materialien. Auch die modernen Deckenarten lassen sich letztlich auf den Tragmechanismus und die alten handwerklichen Erfahrungen im Bau von Holzbalkendecken und Steingewölben zurückführen.
Hauptaufgabe der Decken ist neben der Bildung des Raumabschlusses das Abtragen der ständigen Lasten aus dem Eigengewicht der Konstruktion nebst Fußbodenaufbau und Deckenuntersichten sowie von veränderlichen Nutzlasten. Ergänzend gilt die Anforderung, die Durchbiegung der Konstruktion unter Gebrauch zu begrenzen, um aus den Verformungen resultierende Schäden wie Risse in Zwischenwänden oder Deckenuntersichten gering zu halten bzw. zu verhindern.
Eine ebenso wesentliche Funktion der Decke liegt in der Übertragung von Horizontalkräften (Wind, Erdbeben, Erd- und Wasserdruck etc.) auf die aussteifenden Wände, also die Wirkung als aussteifende, lastweiterleitende ,,schubsteife" Scheibe. Deckenkonstruktionen entwickeln also Platten- (Aufnehmen und Weiterleiten der vertikalen Lasten zu den stützenden Konstruktionselementen) und Scheibenwirkung (Aufnehmen und Weiterleiten bzw. Verteilen der horizontalen Kräfte auf die entsprechenden Tragelemente). Hinsichtlich ihrer Tragweise lassen sich drei prinzipielle Konstruktionsformen unterscheiden, die durch die Gestaltung der tragenden Deckenquerschnitte gekennzeichnet sind:
- | Balkendecken |
- | Plattendecken |
- | Plattenbalkendecken |
Das Gewicht einer Rohdeckenkonstruktion hängt einerseits vom eingesetzten Material, andererseits von der Konstruktionsform ab. Die Schwankungsbreite der einzelnen Rohdeckenlasten ergibt sich am unteren Rand mit einer Holzbalkendecke als leichteste Deckenform bis zur Stahlbetonplatte als schwerste Deckenkonstruktion.
Die Lasten üblicher Fußbodenaufbauten im Gebäudeinneren differieren nach den Anforderungen stark, speziell für Terrassen und → Flachdächer sowie für → begrünte Dächer können die Zusatzlasten für den Fußbodenaufbau erhebliche Werte annehmen. Ergänzend zu den Fußbodenaufbauten sind in der Lastaufstellung auch die Lastanteile aus Deckenuntersichten oder abgehängten Deckenkonstruktionen zu berücksichtigen.
Die bauphysikalischen Eigenschaften von Deckenkonstruktionen werden einerseits durch den konstruktiven Aufbau und das Material der Rohdecke, andererseits durch den Bodenaufbau und eine eventuell vorhandene Deckenbekleidung beeinflusst. Wärme- und Feuchteschutz werden bei Massivdecken hauptsächlich durch zusätzliche Schichten im Fußbodenaufbau erreicht, wogegen Brand- und Schallschutz sowie die Möglichkeit der Wärmespeicherung maßgeblich von der Ausführung der Tragschicht abhängig sind<!--[Schmitt (1984)]-->. Der Schallschutz kann durch zusätzliche Schichten nur dann wesentlich verbessert werden, wenn bereits die Rohdecke bestimmte Anforderungen erfüllt.
<u>Wärme:</u>
Wärmeschutzanforderungen an Innendecken sind einfach und ohne besondere Zusatzmaßnahmen durch übliche Trittschalldämmplatten zu erreichen. Das gilt natürlich nicht für Decken über Freibereichen (z.B. Loggien) und Durchfahrten, Decken über Kellern und Garagen und für die oberste Decke zum Dachboden. Die Bauordnungen definieren dafür erhöhte Mindestanforderungen, die manchmal durch Förderungsrichtlinien weiter verschärft werden. Je nach Art der Konstruktion zusätzliche Innen- bzw. Außendämmung ist auf die Möglichkeit von Tauwasserbildung im Bauteil zu achten. Bei Wärmedämmmaßnahmen durch Anordnung zusätzlicher Dämmschichten unter einem schwimmenden Estrich ist auf eine ausreichende Gesamtstabilität bzw. Druckfestigkeit des Dämmstoffpaketes unter dem Estrich zu achten. Hier müssen zum Teil (d.h. abzüglich der Trittschalldämmschicht) steife Dämmmaterialien zum Einsatz kommen.
Ein Aspekt, der vor allem bei Dachgeschossausbauten, aber auch bei Leichtkonstruktionen mit großem Fensteranteil wesentlich ist, behandelt die sommerliche Überwärmung. Hier sind vorhandene innere Speichermassen günstig und somit das Nichtvorhandensein dieser bei Leichtkonstruktionen unter Umständen problematisch. Massivdecken, die in diesen Bereichen durch leichte Vorsatzschalen abgedeckt sind (GK-Unterdecke, Leichtestrich mit Holzboden u.ä.), verlieren an wirksamer Speichermasse und leisten dann nur stark reduzierte Beiträge zu einem angenehmen Raumklima.
Massivdecken, bei denen die Deckenkonstruktion bis zur Außenwandkante durchgeführt wird, weisen im Auflagerbereich der Decke eine mehr oder weniger große materialbedingte Wärmebrücke auf. Durch unterschiedliche Maßnahmen, wie beispielsweise eine Außendämmung im Auflagerbereich oder eine Kerndämmung hinter einer Reihe von Abdecksteinen, können diese Wärmebrücken in der Auswirkung reduziert oder durch eine durchlaufende Außendämmung fast ausgeschalten werden. Besonders kritisch ist der Eckbereich, vor allem, wenn zusätzliche ,,Kühlrippen" wie beispielsweise eine über die letzte Geschoßdecke aufragende Attika mitwirken. Noch problematischer ist die Auskragung von Deckenbauteilen ins Freie. Hier besteht die Notwendigkeit, die Kragplatte gesamt zu dämmen oder thermisch zu trennen.
<u>Feuchte:</u>
Bei Innendecken kann der Schutz gegen Feuchte in flüssiger Form, vor allem bei Nassräumen und Deckenkonstruktionen aus Holz, durch Abdichtungen im Fußbodenbereich erreicht werden. Außendecken sind wegen der einwirkenden Witterung immer mit einer Abdichtung auszuführen. Betondecken sind vom Material her nicht feuchteempfindlich, dennoch dampfdiffusionshemmend. Holzdecken hingegen sind als feuchteempfindlich einzustufen. Eine 20 cm dicke Betonplatte besitzt eine diffusionsäquivalente Luftschichtdicke von rund 20 m. Obwohl Vollholz zwar eine ähnliche Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl wie Beton aufweist, besitzen Holzbalkendecken baupraktisch nur eine diffusionsäquivalente Luftschichtdicke von rund 2,0 m, sie sind praktisch diffusionsoffen. Aus diesen Gründen sind diese beiden Deckenbauweisen grundsätzlich unterschiedlich zu bewerten. Abdichtungen unter Nassräumen oder im Auflagerbereich sind für Holzdecken wesentlich, ebenso Dampfsperren, falls mit erhöhter Feuchtebelastung zu rechnen ist. Wesentlich ist auch der Witterungsschutz von Holzdeckenelementen während des Transportes und der Lagerung sowie der Bauzeit bzw. die Vermeidung von Durchfeuchtungen während des Baufortschrittes.
<u>Schall:</u>
Für eine übersichtliche Darstellung empfiehlt es sich, zwischen der Luft- und Trittschalldämmung von Decken ohne und mit Deckenauflagen (Fußbodenaufbauten) zu unterscheiden. Decken ohne Deckenauflagen (Rohdecken) können als → einschalige oder → zweischalige Bauteile (z. B. mit Unterdecken) ausgeführt sein. Gebrauchsfertige Decken (Fertigdecken) sind in der Regel mehrschalig, meist zweischalig. Eine Ausnahme bilden Stahlbetonplattendecken mit Verbundestrich, die akustisch einschalige Bauteile darstellen. Als gebrauchsfertige Decken finden sie aber nur in den seltenen Fällen sehr niedriger Anforderungen an die Trittschalldämmung Verwendung. → Holzbalkendecken nehmen wegen ihrer im Vergleich zu → Massivdecken andersartigen akustischen Eigenschaften eine Sonderstellung ein.
Decken trennen zumeist Räume unterschiedlicher Nutzung bzw. Nutzer. Um Lärmbelästigungen zu verhindern, werden in den Bauordnungen sowie in der DIN 4109 auch für die schalltechnischen Eigenschaften der Deckensysteme entsprechende Anforderungen gestellt. Der Luftschallschutz, beschrieben durch die Einzahlangaben wie das bewertete Schalldämm-Maß R<sub><small>w</small></sub>, oder die bewertete Norm-Schallpegeldifferenz, ist primär von der flächenbezogene Masse des Bauteils abhängig. Höhere Massen ergeben höhere Schalldämmwerte. So hat beispielsweise eine massive Stahlbetondecke von 18 cm Dicke (flächenbezogene Masse ~ 420 kg/m<sup><small>2</small></sup>) ein bewertetes Schalldämm-Maß R<sub><small>w</small></sub> von ca. 58 dB. Wird diese Masse nicht erreicht, ist zusätzlich eine biegeweiche Schale an der Untersicht oder als schwimmender Estrich vorzusehen.
Der Trittschallschutz kann wirksam nur durch einen zwei- oder mehrschaligen Aufbau gewährleistet werden, wobei zwei oder mehrere Schalen durch eine weichfedernde Schicht verbunden sind. Wichtig in diesem Zusammenhang ist die sorgfältige Detailplanung, um Schallbrücken und den damit verbundenen teilweisen Verlust der Dämmwirkung zu vermeiden. Zu beachten ist, dass die → Verbesserung der Trittschalldämmung durch weiche Beläge baurechtlich nicht berücksichtigt werden darf. Dem Aspekt der Schallnebenwege ist gesondert Rechnung zu tragen.
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