Der richtige Ablauf
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Der richtige Ablauf
Dachentwässerung Der richtige Ablauf Dachentwässerung mit vorgehängter Rinne Die Praxis zeigt, dass sich kaum ein Planer / Architekt oder Handwerker ausführlich mit der Dimensionierung einer Dachentwässerung befasst. Dachrinnen und Regenfallrohre werden an üblichen Wohngebäuden so gut wie nie berechnet und fast immer noch nach dem „Gefühl“ oder aufbauend auf Erfahrungswerten, dimensioniert. Normen, nach welchen die Entwässerung zu berechnen ist, hat es auch früher schon gegeben, allerdings viel einfacher, übersichtlicher und praxisgerechter als die seit 2003 gültige EN DIN 12056-3. Autor: Dipl.-Ing. E. U. Köhnke ö.b.v. Sachverständiger für den Holzhausbau 44 3/2009 Dass neue DIN-Normen mehr und mehr zu wissenschaftlichen Abhandlungen mutieren mit dem Ergebnis, dass der Praktiker sie kaum noch versteht und anwenden kann, ist ein leidiges Thema. Weniger wäre oft mehr! Das betrifft auch die DIN EN 12056-3, Dachentwässerung, Planung und Bemessung aus 2001, welche die Normenreihe DIN 1986 im Jahre 2003 abgelöst hat. Sinnigerweise ist auch im Vorwort der EN DIN 12056-3 erwähnt, Zitat: „Das dargelegte Berechnungsverfahren erfordert gegenüber DIN 1986-2 einen erheblichen rechnerischen Mehraufwand.“ Diesem Satz kann man nur zustimmen! Die Norm enthält deshalb auch Ablaufdiagramme nicht nur für den Regenwasserablauf, sondern für die Berechnungen. Allein für eine einfache vorgehängte Rinne über drei DIN A4-Seiten! Es scheint unter diesem Vorzeichen oft wirtschaftlicher mit einem Schuss Realismus und Erfahrung üppiger zu dimensionieren, statt teure Technikerstunden für ellenlange Berechnungen aufzuwenden. Ob der Normenausschuss darüber wohl nachgedacht hat? Aber auch eine üppige Dimensionierung kann in der Praxis ohne Kenntnis der Besonderheiten der Norm an Grenzen stoßen. Die Regenmenge Genauer gesagt: Die Berechnungsregenspende r in l/(s x m²). Sie kann entweder aus genauen statischen Daten für die jeweilige Region bestimmt werden oder, wenn keine statistischen Daten existieren, nach den örtlichen Gegebenheiten sowie regionalen Vorschriften. Allgemein liegt die Spannbreite gem. Norm zwischen 0,010 bis 0,160 l/ (s x m²). Nationale bzw. regionale Daten, wie in der DIN 1986 / 100; 2002 sind in der DIN EN 12056-3 leider nicht enthalten. Also verwenden wir die Daten aus DIN 1986-100; 2002, sofern keine abweichenden Vorschriften bestehen. Hier ist allerdings die Regenspende r in l/ (s ha) angegeben. Da 1 ha 1000 m² aufweist, muss also das Komma vier Stellen nach links oder umgekehrt nach rechts. Wer es dann ganz genau wissen will und ganz sicher gehen will, kann die Werte bei örtlichen Behörden oder dem Deutschen Wetterdienst erfragen. Die Tabelle gem. DIN 1986 weist für rund 88 Regionen eine Regenspende zwischen 230 l/s ha für Kiel und 416 l/s ha für Bad Tölz aus. Abb. 1: Ob hier, selbst bei Anwendung der Norm, dies kurze Rinnenstück in der Lage ist, die angeschlossene Dachfläche zu entwässern? Regionen mit mehr als 350 l/s ha sind neben Bad Tölz lediglich Rosenheim (402 l/s ha) und Lindau (355 l/s ha). In allen anderen Regionen reicht es danach aus mit max. 350 l/s ha ^ = 0,035 l/s m² zu rechnen. Ob es im normalen Wohnungsbau noch sinnvoll ist zur minimalen Materialeinsparung genau zu rechnen, scheint zweifelhaft. Allerdings, man sollte schon genau hinsehen, ob nicht objektspezifisch erheblich größere Mengen durch die entsprechenden Sicherheitsfaktoren in Ansatz zu bringen sind. Für vorgehängte Dachrinnen beträgt der Sicherheitsfaktor, mit welchem die Regenspende zu multiplizieren ist, 1,0. Für Dachrinnen, bei welchen überfließendes Wasser unangenehme Folgen hätte, zum Beispiel über Eingängen von öffentlichen Gebäuden, beträgt der Sicherheitsfaktor 1,5. Für innenliegende Dachrinnen gilt: ● Überall dort, wo durch ungewöhnlich starken Regen oder Verstopfungen Wasser in das Gebäude eindringen kann, 2,0. ● Bei innenliegenden Dachrinnen, wo ein außergewöhnliches Maß an Schutz notwendig ist, zum Beispiel Krankenhäuser, Theater und sonstigen sensiblen Räumen 3,0. ● Im üblichen Wohnungsbau wird für vorgehängte Dachrinnen allgemein kein Sicherheitszuschlag erforderlich sein. Die wirksame Dachfläche Die für die Entwässerung maßgebliche wirksame Dachfläche A ist, wie früher auch, allgemein die projizierte horizontale Grundfläche. A = LR x B R Ist Windeinwirkung zu berücksichtigen, ist A = LR x (BR + HR/2) LR : Die Tauflänge BR: Die horizontale Projektion der Dachtiefe von Traufe bis First. HR: Die vertikale Projektion der Dachfläche von der Traufe bis zum First. Muss Wind mit in die Berechnung einbezogen werden, sind auch Wandflächen, gegen welche das Wasser getrieben werden kann und über das Dach abzuleiten ist, mit 50 % zur wirksamen Dachfläche zu addieren. Trifft der Regen senkrecht zur Dachfläche auf, ist die Oberfläche des Daches zu verwenden. Alles klar?? Nun müssen wir nur noch das Wetter normieren. Dieser entscheidende Faktor fehlt allerdings in der Norm. Die Planung Positiv anzumerken ist, dass die Norm klarstellt, dass Dachrinnen mit und ohne Gefälle verlegt werden dürfen, zumindest wenn nationale Vorschriften nichts anderes festlegen. Die technischen Zusammenhänge zwischen Abflussvermögen und Nennabflussvermögen sowie kurzen Dachrinnen und so weiter sollen hier, um nicht genauso verwirrend wie die Norm zu wirken, nicht vertieft werden. Dann gibt es auch noch die Dachrinnen-Abflussbeiwerte. Auch darauf soll, wegen der üblicherweise geringen Bedeutung, hier nicht eingegangen werden. Das Nennabflussvermögen einer Dachrinne lässt sich zwar berechnen, kann aber sinnvoller den Datenblättern der Hersteller der Rinnen entnommen werden. Es ist abhängig vom Querschnitt der Rinne und der Rinnenform. Zur Vereinfachung dienen die abgebildeten praxisgerechten Tabellen der Firma Braas. Der Normalfall Gehen wir einmal von einem üblichen Ein- oder Zweifamilienhaus mit Satteldach aus, wie es im Regelfall von Holzbauern am häufigsten ausgeführt wird. Die Trauflänge (nicht die Hauslänge) beträgt 14,0 m, die Dachtiefe (nicht die Hausbreite) beträgt 11,0 m. Dachentwässerung Die Sicherheitsfaktoren Abb. 2a: Die Traufe dieses Objektes erhielt zwei Fallrohre. Je Traufe ist ein Regenfallrohr vorgesehen. Die Dachgrundfläche beträgt je Dachseite A = 14 x 11/2 = 77 m². Die Regenwasserspende nehmen wir mit 350 l/s ha an, was 0,035 l/s m² entspricht. Ein Blick in die Tabelle verrät, dass Rinnen der Dimension RG 100 und RG 125 nicht ausreichen. Eine RG 150 kann gem. der Tabellen bei 14,0 m Trauflänge und einer Regenwasserspende von 350 l/s ha 84 m² entwässern. Eine RG 150 reicht also aus. Bei einer Regenspende über 400 l/s ha wie in Rosenheim oder Bad Tölz allerdings nicht mehr. Das Fallrohr reicht in beiden Fällen mit einem Durchmesser von 100 mm. Abb. 2b: Gegenüber ist die Dachfläche durch Anbau und Garage fast genauso groß, dazu die Rinne 2 x abgewinkelt – aber die gleiche Rinne und nur ein Fallrohr. Es kann manchmal aber eng werden Weist die Dachrinne einen Außen- oder Innenwinkel 3/2009 45 Dachentwässerung Abb. 3: Bei diesem Objekt könnte es in Gebieten mit hoher Regenspende eng werden. niert ist. Ein Verweis auf die bekannten Windlastzonen oder ähnliches fehlt. Bei öffentlichen Gebäuden wie Schulen, Kindergärten etc. über Eingängen wäre dann noch an den Sicherheitsfaktor 1,5 zu denken! Die Extremfälle Wir nehmen das gleiche Gebäude wie vorher. Wir mit einer Richtungsänderung von mehr als 10° auf, ist ein „AbflussvermögenReduktionsfaktor“ von 0,85 zu berücksichtigen. Die max. zulässige Dachgrundfläche reduziert sich damit von 84 m² auf 84 x 0,85 = 71,4 m², also weniger als die erforderlichen 77 m². Zur Lösung wäre dann ein weiteres Fallrohr oder gar eine Rinne RG 180 erforderlich. Ebenso sollte darauf geachtet werden, ob ggf. regionale Vorgaben bestehen bzgl. der Windeinwirkung. Der Dachgrundfläche ist dann ggf. die halbe Dachhöhe hinzuzurechnen, also Trauflänge mal halbe Dachhöhe. Ggf. wären in einem derartigen Fall bei Gebäuden mit in die Dachfläche eingreifenden größeren Wandelementen, welche auf die Dachfläche entwässern, weitere 50 % dieser Wandfläche zu berücksichtigen. Das Problem besteht allerdings darin, dass die EN-DIN 12056-3 darauf hinweist, dass ggf. die Windeinwirkung zu berücksichtigen ist, diese aber bedauerlicherweise nicht defi46 3/2009 unterstellen, es handelt sich um ein öffentliches Gebäude in einer Lage, in welcher Windeinwirkung zu berücksichtigen ist. Wir unterstellen eine Dachneigung von 45°. In unserem „Normalfall“ hatten wir eine Dachgrundfläche von 77,0 m² anzusetzen. Nun kommt die Projektionsfläche der halben Dachhöhe hinzu, also 5,5/2 x 14,0 m = 38,5 m². Die wirksame Dachfläche wäre somit 77,0 m² + 38,5 m² = 115,5 m². Bei einer Regenspende von, wie angenommen, 350 l/s ha wäre das mit einer RG 150 und nur einem Fallrohr nicht mehr möglich. Nötig wäre eine RG 180 (früher 5-teilig) und einem 125er Fallrohr. Alternativ eine Rinne RG 150 und zwei Fallrohre. Wir haben aber ein öffentliches Gebäude angenommen und die Rinne überspannt den Eingang. Wir müssen noch den Sicherheitsfaktor 1,5 beachten, die Regenspende mit 1,5 zu multiplizieren. Alternativ ist die Grundfläche entsprechend größer anzunehmen. So werden aus den 115,5 m² plötzlich 173,25 m² und das geht selbst mit einer RG 180 nicht mehr. Es sind zwei Regenfallrohre nötig. Bei entsprechender Anordnung je Fallrohr bzw. Teilfläche, beträgt die zulässige max. Dachgrundfläche dann 86,63 m². Bei einer dann anzunehmenden Trauflänge je Fallrohr von 14,0 m ./. 2 = 7,0 m wäre das Problem mit einer RG 150 noch zu bewältigen. Rinnendimensionen Tabelle 1 Dachrinne Richtgröße [RG] 100 125 125 150 180 Fallrohr Richtgröße [RG] 70 70 100 100 125 Zuschnittsbreite [mm] 250 285 285 333 400 8-teilig 7-teilig 7-teilig 6-teilig 5-teilig Regenspende Regenereignisse in Deutschland* gemäß DIN 1986-100:2002 Ort Regenspende Ort Regenspende r [ l/ (s ha) ] r [ l/ (s ha) ] Aachen 240 Gera 305 Aschaffenburg 293 Göppingen 291 Augsburg 285 Görlitz 291 Aurich 240 Göttingen 299 Bad Kissingen 307 Halle/Saale 285 Bad Salzuflen 282 Hamburg 258 Bad Tölz 416 Hamm 286 Bamberg 301 Hanau 295 Bayreuth 285 Hannover 275 Berlin 341 Heidelberg 338 Bielefeld 260 Heilbronn 290 Bocholt 241 Helmstedt 314 Bonn 266 Hildesheim 272 Braunschweig 289 Ingolstadt 283 Bremen 238 Kaiserslautern 320 Bremerhaven 257 Karlsruhe 318 Chemnitz 340 Kassel 273 Cottbus 260 Kiel 230 Cuxhaven 267 Koblenz 297 Dessau 292 Köln 281 Dortmund 277 Konstanz 304 Dresden 297 Leipzig 324 Duisburg 257 Lindau 355 Düsseldorf 277 Lingen 316 Eisenach 269 Lübeck 247 Emden 246 Lüdenscheid 303 Erfurt 243 Magdeburg 277 Erlangen 303 Mainz 333 Essen 276 Mannheim 321 Frankfurt/Main 314 Minden 273 GarmischMönchenPartenkirchen 276 gladbach 247 * Werte können bei örtlichen Behörden oder Deutschem Wetterdienst (DWD) erfragt werden. Ort München Münster Neubrandenburg Neustadt/ Weinstraße Nürnberg Oberstdorf Osnabrück Paderborn Passau Pforzheim Pirmasens Regensburg Rosenheim Rostock Saarbrücken Schweinfurt Schwerin Siegen Speyer Stuttgart Trier Ulm VillingenSchwenningen Willingen/ Upland Wittenberge Würzburg Tabelle 2 Regenspende r [ l/ (s ha) ] 335 283 330 311 296 287 300 302 328 297 315 303 402 232 255 303 280 275 302 349 291 292 343 315 250 293 Dachrinne RG 150 Tabelle 3.3 max. max. zulässige Dachgrundfläche [m2] Trauflänge bei einer Regenspende r [ l/ (s ha) ] ≤ [m] r ≤ 250 r ≤ 300 r ≤ 350 r ≤ 400 5,0 131 109 94 82 6,0 131 109 94 82 7,0 128 107 91 80 8,0 126 105 90 79 9,0 125 104 89 78 10,0 123 103 88 77 11,0 122 102 87 76 12,0 121 100 86 75 13,0 119 99 85 74 14,0 118 98 84 74 15,0 116 97 83 73 16,0 115 96 82 72 17,0 114 95 81 71 18,0 113 94 80 70 19,0 111 93 79 70 20,0 110 92 79 69 Dachrinne RG 180 Tabelle 3.4 max. max. zulässige Dachgrundfläche [m2] Trauflänge bei einer Regenspende r [ l/ (s ha) ] ≤ [m] r ≤ 250 r ≤ 300 r ≤ 350 r ≤ 400 5,0 184 154 132 115 6,0 184 154 132 115 7,0 180 150 129 113 8,0 178 148 127 111 9,0 176 147 126 110 10,0 174 145 124 109 11,0 172 143 123 107 12,0 170 142 121 106 13,0 168 140 120 105 14,0 166 138 119 104 15,0 164 137 117 103 16,0 162 135 116 101 17,0 160 134 115 100 18,0 159 132 113 99 19,0 157 131 112 98 20,0 155 129 111 97 Fallrohrgröße, Abflussvermögen Braas Fallrohre/Rinnenabgänge* gemäß DIN EN 12056-3:2000 Dachrinne Fallrohr max. zulässige Dachgrundfläche [m2] bei einer Regenspende r [l/(s ha)] Richtgröße Richtgröße r ≤ 250 r ≤ 300 r ≤ 350 [RG] [RG] l/(s ha) l/(s ha) l/(s ha) 100 70 71 59 50 125 70 86 72 62 100 127 106 91 150 100 181 151 129 180 125 248 206 177 * Dachrinnen-System StabiCor: * Dachrinnen-System grau: Zu guter Letzt In diesem Artikel haben wir uns auf vorgehängte Rinnen mit freiem Ablauf beschränkt. Innenliegende Dachrinnen sind noch etwas komplexer. Hier ist im Regelfall ein deutlich höherer Sicherheitsaufschlag erforderlich. Hierauf soll in einem späteren Artikel eingegangen werden, um den Leser nicht unnötig und vollständig zu verwirren. Nicht nur der Praktiker, sondern auch die meisten Planer dürften mit der aktuellen EN-DIN 12056 Probleme haben. Das Problem in Deutschland besteht darin, dass wir kaum noch fragen: „Wie geht das?“ Sondern mehr und mehr dazu neigen zu fragen: „Wo steht das?“ Und vor allen Dingen: „Wer ist verantwortlich?“ Welcher Architekt / Planer oder Handwerker hat denn seit 2003 die Regenrinnen einmal nach DIN EN 12056-3 berechnet und ■ geplant? Tabelle 4 r ≤ 400 l/(s ha) 44 54 79 113 155 Dachrinnen in RG 100,125 und 150 Fallrohre in RG 70 und 100 Dachrinnen in RG 100, 125, 150 und 180 Fallrohre in RG 70, 100 und 125 Die in der Praxis gut zu verwendenden Tabellen der Firma Braas berücksichtigen die üblichen halbrunden Rinnen. Bei abweichenden Rinnenformen ist das Nennabflussvermögen gem. DIN EN 12056-3 zu berechnen oder beim Hersteller des Systems zu erfragen. Wenngleich es in der Vergangenheit, auch bei den alten Regelwerken, kaum Probleme gegeben hat, so empfiehlt es sich dennoch, die EN DIN 12056-3 und andere zu bedenken bzw. zu beachten. Die ehemalige DIN 18460 ist seit Ende 2003 zurückgezogen. Wohl nicht, weil sie sich in der Praxis nicht bewährt hat bzw. zu Problemen geführt hat, sondern wohl eher, weil man das Problem technisch/wissenschaftlich tiefgreifender behandeln wollte, dem aktuellen Trend der Normenausschüsse folgend. 3/2009 47 Dachentwässerung Dachrinnengröße, Abflussvermögen Braas Dachrinnen* gemäß DIN EN 12056-3:2000 Tabelle 3 Dachrinne RG 100 Tabelle 3.1 Dachrinne RG 125 Tabelle 3.2 max. max. zulässige Dachgrundfläche [m2] max. max. zulässige Dachgrundfläche [m2] Trauflänge bei einer Regenspende r [ l/ (s ha) ] Trauflänge bei einer Regenspende r [ l/ (s ha) ] ≤ [m] r ≤ 250 r ≤ 300 r ≤ 350 r ≤ 400 ≤ [m] r ≤ 250 r ≤ 300 r ≤ 350 r ≤ 400 5,0 47 39 34 30 5,0 71 59 51 45 6,0 46 39 33 29 6,0 70 59 50 44 7,0 45 38 32 28 7,0 69 58 50 43 8,0 45 37 32 28 8,0 68 57 49 43 9,0 44 36 31 27 9,0 68 56 48 42 10,0 43 36 31 27 10,0 67 56 48 42 11,0 42 35 30 26 11,0 66 55 47 41 12,0 41 34 30 26 12,0 65 54 46 41 13,0 41 34 29 25 13,0 64 53 46 40 14,0 40 33 28 25 14,0 63 53 45 40 15,0 39 33 28 24 15,0 62 52 45 39 16,0 38 32 27 24 16,0 62 51 44 39 17,0 38 32 27 24 17,0 61 51 43 38 18,0 37 31 27 23 18,0 60 50 43 38 19,0 37 30 26 23 19,0 59 49 42 37 20,0 36 30 26 22 20,0 59 49 42 37