Eine kühle Sandwichwand kommt mit heißen Bedingungen zurecht. Verringerung der Heiz- und Kühlenergie
Die kontrollierte Wärmedämmung gehört zu den Hauptvorteilen von isolierten Betonfertigteilwänden, den so genannten Sandwichwänden.
Wärmegedämmte Fassaden sind heute in vielen Teilen der Welt eher eine Anforderung als eine Empfehlung. Dies gilt auch für Länder mit heißem Klima, da dies bedeutet, dass teure Klimaanlagen in geringerem Maße benötigt werden. Der Wirkungsgrad der Heizung liegt bei fast 100 %, der Wirkungsgrad der Kühlung dagegen nur bei etwa 30 %, weshalb die Kühlung wesentlich mehr Energie verbraucht als die Heizung.
"Kühlen kann mehr als doppelt so teuer sein wie Heizen, je nach verwendeter Technik. Die Bedeutung der Energieeffizienz wird daher in Ländern mit heißem Klima zunehmen", sagt Ismo Kallio, Product Director, Walls bei Elematic.
Senkung der Betriebskosten des Gebäudes
In Dubai, wo der Green Building Code im Jahr 2014 die Anforderungen an die Wärmedämmung von Gebäuden festlegte, wird die Energieeffizienz immer mehr unter die Lupe genommen. Kühlung ist in den Vereinigten Arabischen Emiraten ein wichtiges Thema, da mehr als 50 % der gesamten Energie für die Kühlung von Gebäuden verwendet wird.
"Die Vorschriften haben bereits Einfluss auf die Bauweise in diesem Gebiet", sagt Curt Lindroth, Area Sales Director bei Elematic Dubai. Elematic ist dabei, in diesem Jahr zwei Wandplattenfabriken in den VAE auszustatten.
Die Wärmedämmung wird durch den U-Wert definiert - einen Gesamtwärmeübergangskoeffizienten, der beschreibt, wie gut ein Gebäudeelement Wärme leitet. Die Regierung von Dubai schreibt einen maximalen U-Wert von 0,57 W/m2Kvor, was große Einsparungen bei den Investitionen in Kühlsysteme im Vergleich zu traditionellen Bauweisen ohne Dämmung bedeutet. Dubai Precast hat errechnet, dass sich die geforderte Wärmedämmung in den Vereinigten Arabischen Emiraten dank der geringeren Betriebskosten des Gebäudes in sechs Jahren amortisieren wird.
Verringerung des Risikos von Feuchtigkeitsschäden
Ein gutes, gesundes Innenraumklima ist das Ziel bei der Planung und Ausführung von Gebäuden. Feuchtigkeitsschäden sind eine der Hauptursachen für schlechte Raumluftqualität.
Jyri Nieminen, Chief Sustainability Officer bei Sweco Structures Ltd., hat die Planung von Krankenhäusern in Kerala, Indien, untersucht, um die Rentabilität von Wärmedämmung und Vollfertigteilbauweise in heißem und feuchtem Klima zu prüfen. Die Studie zeigt, dass die Planung von Gebäuden mit hohen Anforderungen an die Qualität des Innenraumklimas, wie z. B. Krankenhäuser, von der Methodik zur Bewertung der Auswirkungen von Gebäudestrukturen auf das Innenraumklima profitieren kann.
Die Schimmelbildung hängt von der Schimmelpilzempfindlichkeit des Nährbodens ab. Produkte auf Zementbasis werden als mäßig widerstandsfähig eingestuft und erreichen im Vergleich zu Holzwerkstoffen und Gipskartonplatten eine wesentlich höhere Toleranz gegenüber Schimmel.
Für das Krankenhausgebäude in Kerala wurden zwei alternative Außenwandlösungen mit der gleichen Dämmstärke in Betracht gezogen (siehe unten Wand 1 & 2). Beide Wandtypen hatten die gleiche Wärmedämmstärke, aber die vorgefertigte Wand hat aufgrund von Wärmebrücken in der Struktur einen höheren U-Wert. Wärmebrücken wirken sich auf den Kühlbedarf aus. Legt man den Kühlbedarf als Kriterium zugrunde, hat die Sandwichwand mit Anschlüssen die optimalen thermischen Eigenschaften für die Verwendung als Außenwand.
Auch die Schimmelpilzwachstumsindizes für die Außenwandalternativen unterscheiden sich.
Das ganze Jahr über fließt aufgrund des niedrigen Kühlsollwerts Feuchtigkeit in den Wandkonstruktionen von außen nach innen. Obwohl das Gebäude unter Überdruck steht, verursacht der Feuchtigkeitsstrom eine hohe Luftfeuchtigkeit in den Hohlkörperplatten und ein erhebliches Schimmelrisiko auf der Außenfläche der Gipskartonplatten. Das Risiko eines schlechten Raumklimas ist hoch.
Sandwichwände bergen ebenfalls ein Schimmelrisiko, allerdings in geringerem Maße.
"Sandwich-Wandpaneele können eine komplette Gebäudehülle mit guter Luftdichtheit und Beständigkeit gegen Schimmelbildung für heiße und feuchte Klimazonen liefern. Es ist ratsam, Dämmstoffe mit hohem Wasserdampfdiffusionswiderstand zu verwenden. Dann verringert auch der niedrige Sauerstoffgehalt an den Betonoberflächen gegenüber der Wärmedämmung das Risiko für Feuchtigkeitsschäden", sagt Nieminen.
Jyri Nieminen arbeitet bei Sweco Finland Ltd. und ist auf die gebaute Umwelt und die Industrie spezialisiert. Sweco ist in den Bereichen Bau-, Industrie-, Umwelt- und Kommunaltechnik sowie in der Gebäudetechnik und Architektur tätig.
Sandwich-Wand
Sandwich-Wandplatten sind vorgefertigte Betonwandplatten mit zwei Betonschichten und einer dazwischen liegenden starren Dämmschicht.
Die beiden Betonschichten, die oft als Tragschicht und Fassadenschicht bezeichnet werden, sind durch ein Verbindungssystem miteinander verbunden. Als Verbindungselemente werden verschiedene Techniken verwendet. Zu den heute verwendeten Verbindungssystemen gehören gebogene stahlförmige Systeme, Kunststoffstiftsysteme und Fachwerksysteme aus Kohlefaser.
Die Sandwich-Wandpaneel-Technologie kann für die gesamte Gebäudehülle verwendet werden, einschließlich der Außenfassade, der Dampfsperre, der Dämmung und der tragenden Innenschicht. Da Sandwich-Wandpaneele und alle anderen vorgefertigten Elemente im Gegensatz zum Ortbetonbau in einem einzigen schnellen Arbeitsgang montiert werden können, kann die für die Fertigstellung der Gebäudehülle erforderliche Zeit durch die Verwendung von Sandwich-Paneelen erheblich verkürzt werden.