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Diplom- und Master-Arbeiten (eigene und betreute):

C. Humer:
"Einfluss von Schlagregen auf das Risiko des Konstruktionsversagens und der Schimmelpilzbildung an Innenoberflächen";
Betreuer/in(nen): T. Bednar, A. Korjenic; Institut für Hochbau und Technologie, Forschungsbereich für Bauphysik und Schallschutz,, 2011; Abschlussprüfung: 27.06.2011.



Kurzfassung deutsch:
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Einfluss von Schlagregen auf verputzte Fassaden auf das gesamte Bauteil und die Auswirkungen auf das Innenklima und die Schimmelpilzbildung an Innenoberflächen. Speziell in älteren Gebäuden mit Außenwänden aus verputzten 38er-Ziegeln ohne Wärmedämmverbundsystem treten vermehrt Schimmel- und Kondensatprobleme auf. Dies lässt vermuten, dass stark schlagregenbelastete und verschattete Fassaden die aufgenommene Feuchtigkeit nicht ausreichend nach außen abgeben können und die Feuchtigkeit nach innen transportiert wird. Damit kann es zu einer starken Durchfeuchtung des Mauerwerks beziehungsweise des Innenputzes und in weiterer Folge zur Erhöhung der Raumluftfeuchte kommen, was Schimmelbildung ermöglicht oder begünstigt.
Im ersten Abschnitt werden die Grundlagen zur Berechnung und Messung der Schlagregenmenge, zu Außenputzen sowie zur Schimmelkeimung und zum Schimmelwachstum zusammengefasst. Des Weiteren werden die hygrothermischen Vorgänge in Bauteilen - Wärmeleitung, Wasseraufnahme, Feuchtetransport, Diffusion - dargestellt
und beschrieben. Die unterschiedlichen Messverfahren zur Feststellung des Wasseraufnahmekoeffizienten, der Diffusion, der Rohdichte und der Biegezug- und Druckfestigkeit von Putzmörteln werden beschrieben und alternative Verfahren für die
zerstörungsfreie Prüfung vor Ort zusammengefasst.
Im nächsten Abschnitt dieser Arbeit werden die Schlagregenmessungen am Versuchsgelände des Forschungsbereichs für Bauphysik und Schallschutz der TU Wien beschrieben und ausgewertet. An einer Nord-West-Fassade wurde eine Schlagregenmessstelle zur quantitativen Erfassung des Schlagregens angebracht. Daneben befinden sich zwei Öffnungen zum Anbringen von Platten, deren Gewicht kontinuierlich
gemessen werden kann. Im Zuge dieser Arbeit wurde das Gewicht einer
Calciumsilikatplatte und eines hydraulischen Kalkputzes ausgewertet.
Um die Messung des Schlagregens simulieren zu können, wurden die
Stoffeigenschaften der Calciumsilikatplatte und des hydraulischen Kalkputzes mit Versuchen bestimmt. Diese Materialparameter wurden gemeinsam mit den Wetterdateien in das hygrothermische Simulationsprogramm HAM3D, entwickelt im Forschungsbereich für Bauphysik und Schallschutz der TU Wien, eingegeben und die
Simulation mit den gemessenen Werten verglichen. Damit konnte festgestellt werden, dass es möglich ist, die Wasseraufnahme durch Schlagregen mit dem Programm HAM3D sehr genau nachzurechnen, wenn Regen- beziehungsweise Schlagregendaten mit einer zeitlichen Auflösung von mindestens 10 Minuten zur Verfügung stehen.
Im letzten Abschnitt wurden verschiedene Bauteilsituationen mit unterschiedlichen Wetterszenarien simuliert. Die Baustoffkennwerte wie Wasseraufnahmekoeffizient und Wasserdampfdiffusionwiderstandszahl wurden variiert, um feststellen zu können, bei welchen Situationen ein kritisches Innenklima beziehungsweise eine erhöhte Feuchte des Innenputzes oder der inneren Bauteilschicht auftritt. Es konnte dargestellt werden,
dass Außenwände aus 25 cm oder 38 cm dickem Ziegelmauerwerk ohne
Wärmedämmverbundsystem bei Schlagregenbelastung und ohne oder nur geringer Sonnenbestrahlung immer mehr Feuchtigkeit aufnehmen und nach einigen Jahren ein kritischer Feuchtezustand an der Innenoberfläche auftreten kann. Durch die fehlende Sonnenbestrahlung trocknet das Bauteil kaum nach außen aus und ein großer Anteil
des aufgenommenen Wassers wird nach innen weitergeleitet.

Kurzfassung englisch:
The following thesis is concerned with the influence of wind-driven rain on plastered exterior walls to the entire building and the effects to the indoor climate and the mould growth on interior surfaces. Especially in buildings with exterior walls out of
bricks with a thickness of 38 cm without exterior insulation, problems with mould growth or condensation can occur. This leads to the assumption that in walls with heavy impact of wind-driven rain and with no solar irradiation the water will be transported to
the interior surface. The wall and especially the interior rendering will become wetter and wetter and this influences the indoor climate. In the following, mould growth can occur.
In the first chapter of this thesis the fundamentals of the measurement and calculation of wind-driven rain and the principles of mould growth and germination are summarized. Further on, the hygrothermal procedures in exterior walls will be illustrated and described. The different measurement methods to find out the water
absorption coefficient, the water vapour permeability, the dry bulk density and the flexural and compressive strength and alternative methods for testing the plaster for on-site findings will be described.
In the next chapter the wind-driven rain measurements on the test site of the Research Center of Building Physics and Sound Protection of the Vienna University of Technology will be described and analysed. On a north-west facade a driving-raingauge for the measurement of the driving-rain was installed. Next to the gauge there are two openings to install different materials and to continuous measure the mass of the boards. In this thesis the mass of a calcium-silicate-board and hydraulic lime plaster was measured.
To simulate the measurements of the wind-driven rain the material characteristics of the two materials were determined. These parameters, together with the weather files, were the input data of the hygrothermal simulation program HAM3D, developed at the Research Center of Building Physics and Sound Protection of the Technical
University of Vienna. The results of the simulation were compared with the measurements. It can be said that it is possible to calculate the water absorption from driving-rain with the program HAM3D very exactly, if data of the rain or driving-rain in a
time resolution of 10 minutes or less are available.
In the last chapter different building components with different weather scenarios were simulated. Further on, the material characteristics - absorption coefficient and water vapour permeability - were varied to find out the effects to the indoor climate. The aim was to see when a critical indoor climate can be found or the humidity of the indoor air or the interior plaster is increased. It can be said, that exterior brick walls with a
thickness of 25 cm or 38 cm without exterior insulation are very critical when they are shaded and stressed by driving-rain. They absorb more and more water and after some years the humidity in the wall becomes critical. When exterior walls are shaded, the absorbed water will dry very slowly and most of the water will be transported to the room.

Erstellt aus der Publikationsdatenbank der Technischen Universität Wien.