Metalldächer mit geringem Gefälle haben eine einfache Geometrie, und sind einfacher und kostengünstiger zu installieren als mittel- bis steilgeneigte Dächer. Metalldächer mit geringem Gefälle benötigen weniger Material, was die Gesamtbelastung der Gebäudestruktur reduziert. Flachdächer sind nicht völlig flach, ihre Dachneigung reicht im Allgemeinen von 1/4:12 bis 3:12. Die Mindestneigung von Metalldächern hängt vom Dachprofil, der Gebäudekonstruktion, dem Klima und der Lage des Standorts ab. Typischerweise werden bei großen Grundflächen, einstöckigen Lagerhallen und vorgefertigten Metallgebäuden Metalldachsysteme mit geringer Neigung verwendet.
Jim Bush, Vice President of Sales bei ATAS International, Allentown, Pa., ist der Meinung, dass große Gebäude mit langen Gefällestrecken oft die besten Anwendungen für Dächer mit geringer Neigung sind, da die Gesamthöhe des Gebäudes mit Systemen mit geringer Neigung minimiert werden kann. Frank Resso, PE, Präsident, Resso Engineering, Newnan, Ga., stimmt dem zu und sagt, dass (im Allgemeinen) flach geneigte Metalldächer eher auf Gebäuden verwendet werden, die eine größere Gesamtfläche mit langen Verläufen von der Traufe bis zum First haben, um die Gesamthöhe des Daches zu reduzieren und die strukturellen Anforderungen an den tragenden Dachstuhl zu minimieren. „Bei Gebäuden mit flach geneigten Metalldächern geht es in der Regel mehr um die Systemleistung als um den ästhetischen Vorteil, den eine optisch ansprechendere Dachlinie bieten könnte“, sagt Resso. „Vom Standpunkt des Budgets und der Ästhetik aus gesehen sind flache Aufbaudächer (BUR) -auf-Metall-Nachrüstungen erstklassige Kandidaten für Metalldächer mit geringem Gefälle.“
Charlie Smith, National Recovery Manager bei McElroy Metal, Bossier City, La., behauptet, dass die besten Low-Slope-Installationen auf quadratisch geformten Gebäuden ohne Buckel oder Täler sind, mit Abmessungen, die eine einläufige Paneellänge ohne Abstufungen ermöglichen. „Mit dem richtigen Paneel und der richtigen Klammer kann man eine Länge von bis zu 300 Fuß erreichen“, sagt er. „Konventionelle Strukturen mit einem Stahldeck und einer starren Installation unter dem Metalldach liefern die besten Ergebnisse. Metallgebäude mit offenem Rahmen und Mattenisolierung sind am gebräuchlichsten, stellen aber bei der Erstinstallation die größten Herausforderungen an die Abdichtung und Installation. Eine Neigung von einem halben Zoll ist viel besser als eine Neigung von 1/4 Zoll. Bei einem Gefälle von 1/4 Zoll besteht aufgrund von Unregelmäßigkeiten in der Struktur, insbesondere in der Nähe der Traufe, eine zu große Gefahr von Staunässe. Die Konstruktion eines Metallgebäudes ist für ein Metalldach ausgelegt, da das Metalldach den Wasserfluss kanalisiert und eine gleichmäßige Belastung über die Struktur aufrechterhält. Der Schlüssel hier ist, dass das Wasser kanalisiert bleibt, was die gleichmäßige Belastung der Pfetten aufrechterhält.“
Potenzial für Pfützenbildung
Um Schäden zu vermeiden, müssen flach geneigte Dächer richtig konstruiert und installiert werden, um Feuchtigkeit in Form von Regen, Schnee, Kondenswasser und Eis vom Gebäude wegzuleiten. Pfützenwasser findet seinen Weg in das Gebäude an Nähten, Befestigungspunkten und Durchdringungen.
„Details mit geringem Gefälle müssen wasserdichte Elemente in ihre Konstruktion einbeziehen, um das Potenzial für Pfützenwasser zu berücksichtigen“, sagt Bush. „In allen Details wird eine große Menge an Dichtungsmaterial verwendet, um die Wetterdichtigkeit zu gewährleisten.
Resso stimmt zu, dass sich Metalldächer mit geringem Gefälle von Steildächern dadurch unterscheiden, dass der Widerstand gegen das Eindringen von Wasser durch die Nähte der Paneele ein noch entscheidenderer Aspekt des Systemdesigns ist. „In vielen Fällen wird die geringe Neigung durch die Gebäudegeometrie diktiert: breite Dachflächen, die einfach eine geringere Neigung haben müssen, um die Gesamthöhe des Daches/Gebäudes praktisch zu begrenzen“, sagt er. „Bei Metalldächern mit geringem Gefälle ist es typisch, dass sehr lange Metallpaneele eine große Menge an Regenwasser ableiten und dieses Wasser aufgrund der vergleichsweise flachen Dachoberfläche mit einer geringeren Geschwindigkeit abfließt. All dies führt zu einem viel höheren Risiko, dass die Metallpaneele überflutet oder sogar unter Wasser gesetzt werden.“
Zusammengesteckt versus gefalzt
Obwohl einige gefalzte oder durchgefalzte, überlappende Dachpaneele auf Metalldächern mit geringer Neigung in unkritischen Anwendungen verwendet werden, ist die bevorzugte Methode die Verwendung eines mechanisch gefalzten Systems, das oft Dichtungsmittel in die Falzkonstruktion einbezieht. „Die mechanisch gefalzten Systeme verlassen sich auf die mehrfachen Falten des Metalls mit dem Dichtungsmittel, um ein wetterfestes Fugendesign zu schaffen“, sagt Bush. „Die Nähte sind auch über die Dachoberfläche erhöht, in der Regel 2 Zoll oder mehr, um die Möglichkeit zu minimieren, dass stehendes Wasser versucht, in die Nähte einzudringen. Das Prinzip der Schnappfalzkonstruktion beruht auf der Neigung, um Wasser abzuleiten, und gilt nicht als wetterfeste Falzkonstruktion.“ Snap-together-Paneele haben nach der Installation nicht den gleichen Grad an Druckversiegelung des Dichtungsmittels in der Naht wie ein mechanisch gefalztes Paneel. Alex R. Detmer, Manager des technischen Außendienstes bei Kingspan Insulated Panels, Deland, Fla. behauptet, dass das Versiegeln mit einer Falzmaschine die Naht vollständig abdichtet.
Resso betont, dass die Nahtabdichtung werkseitig aufgebracht werden sollte. „Die auf der Baustelle manuell oder maschinell aufgebrachte Dichtungsmasse kann inkonsistent sein und durch Schmutz und Ablagerungen beeinträchtigt werden, wenn sie in einer unkontrollierten Außenumgebung installiert wird“, fügt er hinzu. Außerdem werden die Schnappplatten, die für offene Rahmen ausgelegt sind, beim Zusammenschnappen komprimiert, entspannen sich aber, sobald die Platte eingerastet ist, wodurch sich die Kompressionsdichtung lockert“, sagt Smith. „Wenn es draußen kalt ist, lässt sich die Dichtungsmasse oft nur schwer zusammendrücken, so dass es schwierig wird, die Naht richtig einzurasten. Es gab mindestens einen bedeutenden Rechtsstreit über die Verwendung von Snap-together-Paneelen über offenem Rahmenwerk bei geringer Neigung.“ Resso beruft sich auf die Prüfnorm ASTM E2140, die zum großen Teil mit der Absicht entwickelt wurde, einen Leistungsmaßstab für Paneelsysteme festzulegen, die an einem niedrigen Gefälle installiert werden, einschließlich Systemen, bei denen die Nähte der Paneele bei schweren Sturmereignissen potenziell unter Wasser stehen können.
Vorbeugung von Infiltration
Abgesehen von der Erhöhung der Dachneigung bei der Konstruktion, was kann man tun, um Pfützenbildung und Wasserinfiltration auf Metalldächern mit geringer Neigung zu verhindern? Detmer schlägt vor, sicherzustellen, dass Sie alle Endüberlappungen, bei denen eine Platte eine andere überlappt, eliminieren. „Ein einseitiges Paneel vom First bis zur Traufe wird viele Probleme mit Leckagen beseitigen“, fügt er hinzu. „
Ben King, Vertragsmanager bei Kingspan Insulated Panels, betont ebenfalls die Wichtigkeit der Dichtungsmasse und wie sie für die Luft- und Wasserabdichtung aufgetragen wird. „Dies ist von entscheidender Bedeutung, da die isolierte Beschaffenheit des Produkts zwei Umgebungen trennt, in denen Wasser kondensieren könnte, wenn sie nicht getrennt bleiben.“
Die Beachtung der Platzierung der Dichtungsmasse innerhalb der Anschlusskonstruktionen ist in der Tat ein kritischer Punkt bei der Installation von Metalldächern mit geringem Gefälle. Da bei Metalldächern mit geringer Neigung die Wahrscheinlichkeit höher ist, dass der Wind Wasser auf dem Dach hält und das Wasser gegen die Anschlussbleche drückt, müssen alle Anschlussdetails, einschließlich der Traufe, des Hangs, des Firsts, der Stirnwand, der Seitenwand und der Durchdringungsdetails, wasserdicht sein. „
Da die Wahrscheinlichkeit, dass Wasser über die Nähte läuft, bei Dächern mit geringem Gefälle viel größer ist als bei steilen Dächern – vor allem, wenn die Länge der Strecke von der Traufe bis zum First zunimmt -, ist nach Ansicht von Smith ein strukturelles, hydrostatisches Dachsystem mit hydrostatischen Installationsdetails erforderlich. „Strukturelle Systeme sind so konzipiert, dass sie über offenem Gebälk verlaufen, und hydrostatisch bedeutet, dass sie wasserdicht sind“, sagt er. „Außerdem erfordern die meisten asymmetrischen, strukturellen Paneele eine zusätzliche, vor Ort aufgebrachte Rohrdichtungsmasse um den Clip herum, um wasserdicht zu sein. Und das, obwohl in den meisten Fällen werkseitig eine Nahtabdichtung in der Naht und innerhalb des Clips aufgebracht wurde. Es gibt immer noch einen Bruch in der Dichtungsmasse um die Schelle herum, der mit vor Ort aufgebrachter Dichtungsmasse behoben werden muss.“
Ratschläge für Flachdachabdichtungen
Smith war an der Sanierung von Millionen von Quadratmetern Flachdachabdichtungen aus Metall beteiligt und hat viele kreative Lösungen für die wiederkehrenden Probleme entwickelt, die er gesehen hat. Seine Ratschläge für eine erfolgreiche Installation von Metalldächern mit geringem Gefälle umfassen:
– Eliminieren Sie die Endüberlappungen, wenn möglich, indem Sie ein bauseits geformtes Paneel verwenden, wenn der Abstand von der Traufe zum First länger ist als das, was verschifft werden kann.
– Eliminieren Sie die interne Dachrinne – das Wasser sollte am besten von den Enden der Paneele in eine externe Dachrinne ablaufen.
– Wenn auf einem Metalldach mit geringem Gefälle Kehlen vorhanden sind, sollten diese unterhalb der Dachebene verlaufen; dies kann in den meisten Fällen mit einer hohen Klammer erreicht werden.
– Wenn Grate oder Kehlen vorhanden sind, verwenden Sie ein vertikales Rippenpaneel; es bietet die größte Flexibilität während und nach der Installation auf Metalldächern mit geringem Gefälle.
– Verwenden Sie für Randsteine ein hydrostatisches Randsteindetail, das in das Dach geschindelt wird. Installieren Sie keine Über-/Unterbordsteine, die nach der Installation des Daches installiert werden, oder Unter-/Unterbordsteine, die vor der Installation des Daches installiert werden.
Während der Installation rät Resso, besonders darauf zu achten, den Fußverkehr auf dem Dach einzuschränken, auch während des Falzens, da das Betreten des Daches zu lokalen Vertiefungen führen kann, in denen sich Wasser sammeln kann. „Unnötiger Fußverkehr kann zu einer Trennung zwischen dem Firstabschlussmaterial und der Fläche der Dachplatte führen“, sagt er.
Für eine erfolgreiche Installation von Metalldächern mit geringem Gefälle rät Mark Graham, Vizepräsident für technische Dienstleistungen bei der National Roofing Contractors Association, Rosemont, Illinois, dass sich die Installateure über die Anforderungen der Metallplattenhersteller im Klaren sein sollten. „Der Installateur muss wirklich die Anweisungen des Herstellers befolgen und einhalten“, sagt er. „Es gibt erhebliche Unterschiede zwischen den einzelnen Paneelherstellern. Machen Sie Ihre Hausaufgaben und überprüfen Sie die Paneelkonfigurationen. Die Installation ist bei jedem Hersteller ein wenig anders. Recherchieren Sie und qualifizieren Sie sich im Vorfeld.“ Bush stimmt zu und sagt, dass die von den Herstellern empfohlenen Details während des Installationsprozesses letztendlich die Gesamtverantwortung für die Wetterdichtigkeit des Gebäudes tragen. „Wenn die empfohlenen Details nicht befolgt werden, erlischt jegliche Garantie für das Projekt“, warnt er.
