AT403599B - Fertigbauelement sowie verfahren zur herstellung und bauseitigen anwendung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Fertigbauelement, bestehend aus einem tragfähigen Kernelement und einer an dessen Außenseite besfestigten Sichtflächenplatte sowie einer innenseitigen Oberflächengestaltung, wobei das Kernelement an der zur außenseitigen Sichtflächenplatte gerichteten Stirnseite mehrere kanalförmige Rillen zur Hinterlüftung aufweist, sowie dessen Verwendung zum Bau von vorweg heizungs-und/oder lüftungsintegrierenden Bauten, sowie ein Verfahren zur Herstellung und ein Verfahren zur bauseitigen Anwendung.

Bei der Verwendung von Baustoffen an sich bekannter Art besteht das grundsätzliche Problem der nach statischer Errichtung nötigen Oberflächenarbeiten insbesondere von zeit- und materialaufwendigen Arbeitsschritten, wie Isoliervorkehrungen, Grob- und Feinverputz innen und/oder außen, sowie Anstrichs- oder Vertäfelungsvorgängen.

Um Schwitzwasserbildung und Frostschäden zu vermeiden, sind hinterlüftete Fassadenplatten aus Naturstein, Metall oder Glas bekannt, welche zur sturm- und frostsicheren Verankerung unter hohem Arbeits- und Materialaufwand an einer am Rohlau angeordneten Montagekonstruktion befestigt werden.

Bauelemente zur freien architektonischen Gebäudegestaltung mit hinterlüfteter Außen-Sichtflächenplatte finden vor allem Anwendung zur Verringerung der Gebäudeerrichtungsdauer. Im Baugefüge hat der Schichtverbund derartiger Bauelemente höchsten Druck-, Verwindungs- und Vibrationsbelastungen Stand zu halten, welche die Klebefuge zwischen Kernelement und Sichtflächenplatte dynamisch beanspruchen. Insbesondere zur Verbesserung von Bauphysik und Baubiologie, wäre es wünschenswert, an beliebig groß dimensionierten Bauelementen dieser Art jeweils auch an der Gebäudeinnenseite hinterlüftete Sichtflächenplatten vorzusehen, welchen wahlweise oder kumulativ Vertäfelungs- und Heizungsfunktion zukommt.

Aus der AT-363 655 B ist es bekannt, bei einem zweischaligen Mauerwerk mit einer inneren Dämmschicht aus Mineralwolle und einem Freiraum zwischen Dämmschicht und Außenschale zur Mauer-werkshinterlüftung, an der Außenseite von bereits bauseitig errichtetem tragendem Mauerwerk eine Außenschale aus Bausteinen vorzusehen, die nach innen vorragende, lotrecht verlaufende Rippen aufweisen, um die Dämmschicht aus Mineralwolle oder dgl. auf entsprechender Distanz zu halten, sodaß allein durch übliches Aufmauern der Außenschale ohne die Notwendigkeit einer zusätzlichen Montagekonstruktion die Ausbildung des für die Hinterlüftung notwendigen Freiraumes sichergestellt ist. Bereits bestehendes tragendes Mauerwerk als Rohbau ist konstruktive Voraussetzung. Das zweischalige Mauerwerk besteht dabei nicht aus Fertigbauelementen, sondern wird in mindestens drei aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten errichtet. Weiters ist keinerlei Verbund zwischen der weichen Isolierschicht und der Außenschale aus Bausteinen vorgesehen, da auch die Berührungsfläche zwischen den Rippen und der Dämmschicht möglichst klein zu halten ist. Insbesondere erweist sich ein Materialverbund zwischen Mineralwolle und einem Baustein als nicht formstabil und dauerhaft. Nach Errichtung der Außenschale wäre ein Abfallen derselben zu befürchten, falls keine Haltevorrichtungen zwischen Innenschale bzw. Dämmschicht und der davor errichteten Außenschale vorgenommen würde.

Wandbausteine mit einer äußeren Isolierschicht, welche auf diese aufgeklebt ist, und einer diese außen abdeckenden Verkleidung aus witterungsfestem, wasserdichtem, glasfaserverstärktem Beton, welche vorzugsweise auf die Isolierschicht aufgesprührt ist, und die Innenseite des Wandbausteines eine tapezierfähige Oberfläche aufweist, sind der DE-2 444 752 A1 zu entnehmen.

Die bei bauseitiger Vermörtelung der Steinscharen in den Baustein eindringende Feuchtigkeit kann bei derartiger Baustruktur nach außen hin nicht abluften. Die Auswirkungen von Schwitzwasserbildung und daraus erfolgender Mauerfäule sowie Frostschäden bei nicht hinterlüfteten Fassadenplatten sind bekannt. Eine Betonsichtfläche ergibt darüber hinaus einen architektonisch nur sehr eingeschränkten Einsatzbereich für derartige Bausteine, wodurch in Zusammenhang mit auch sonst bekannten Sichtbetonsteinen, von einer oberflächenendgestalteten Sichtfläche i.e.S. nicht gesprochen werden kann. Hinsichtlich der innenseitigen Sichtfiächen bestehen keinerlei endgestaltete Oberflächen, da eine endgestaltende Tapezierung erst nach Gebäudeerrichtung erfolgt und nicht vorgefertigt ist.

Weiterhin ist in der DE-2 852 944 A1 ein Mauerstein zur Vereinfachung von Elektroinstallationen beschrieben, welcher mit einer oder mehreren Rillen versehen ist, die sich beim Vermauern fluchtend aneinanderreihen und derart eine oder mehrere fluchtende Rillen in der Mauer bilden, in welche Elektroinstallationen eingelegt und danach auf konventionelle Art in einem darauffolgenden Arbeitsschritt eingeputzt werden.

Die DE-3 516 533 A1 bezieht sich auf einen innen einseitig gerippten Luftkanalstein, wobei luftführende Kanäle innen eine in Richtung der Kanäle verlaufende Rippung aufweisen, die lediglich auf einer Seite ausgebildet ist. Dieser luftführende Stein begünstigt den Wärme- und Feuchtigkeitsübergang von der geführten Luft auf das Bausteinmaterial einseitig durch die mit der Rippung bewirkte Oberflächenerweiterung. Der Baustein ist im wesentlichen einschalig und besitzt dementsprechend auch keine dekorative Endsichtfiäche, welche durch Luftkanäle unmittelbar hinterlüftet wäre. 2

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Die DE-3 530 138 A1 bezieht sich auf einen Sandwich-Baustein für Außenmauerwerke mit zwei Außensteinschichten von höherer Druckfestigkeit und einer dazwischen angeordneten, mit den Außensteinschichten fest verbundenen, vorzugsweise der Wärmeisolation dienenden Kernschicht von geringerer Druckfestigkeit, wobei die Kernschicht durch Eingießen zwischen die beiden Außensteinschichten und Ausharten fest mit diesen verbunden ist. Zur Verbesserung der Festigkeit weisen die Außensteinschichten an ihrer zur Kernschicht weisenden Seite die Oberflächen vergrößernde Strukturen und Profile auf, zwischen denen die Kernschicht verankert ist. Die Profile können Längsrippen sein, die gegebenenfalls gezahnt sind. Die Sichtflächen sind keine Endsichtflächen, sondern müssen in üblicher Weise verputzt oder verkleidet werden. Hochwertige dekorative Endsichtflächen, wie Naturstein-, Keramik-, Metall- oder auch Gipskartonplatten besitzen meist geringere Druckfestigkeit und sind bei vorzugsweiser gewichtsgünstiger, geringerer Stärke an ihrer Rückseite nicht profilierbar. Weiters sollte zwischen dekorativen Sichtplatten und einem Kernelement diffusionsfördernde Durchlüftung bestehen.

Aus der DE-3 835 623 A1 ist ein Betonprodukt mit vorspringenden Natursteinen und feinkörnigen Aggregaten aus Naturstein, die zwischen den vorspringenden Natursteinen zum Verfugen verteilt sind, bekannt, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung, welches die Schritte Anordnen von Oberflächendekorationsaggregaten mit einem willkürlichen Abstand zueinander auf einer Bodenplatte, Füllen von fein gekörnten Verfugungsaggregaten in diesen Zwischenraum zwischen der Bodenplatte und den die Oberfläche bildenden Aggregaten, Gießen von Beton, um die schichtförmige Struktur zu erhalten, und Verdichten der Schichtstruktur durch Pressen und Rütteln. Diese Konstruktion erinnert an allgemein bekannte Waschbetonsteine zur Bodenverkleidung sowie zur Errichtung von Einfriedungen, Stütz- oder Sockelmauern. Es handelt sich dabei um sog. Sichtbetonsteine, die eine für ihren Verwendungszweck fertige Ansichtsfläche haben. Man spart Verputz, Verkleidungen und Verblendungen und verfügt über eine für die betreffenden, jedoch architektonisch eingeschränkten Verwendungsbereiche relativ wartungsfreie Oberfläche.

Die GB-2 204 892 A bezieht sich auf einen mehrflächigen Baustein, welcher in üblicher Mörtel-Bauweise zum Mauerbau eingesetzt wird, wobei zwischen einer senkrechten seitlichen Sichtfläche und einer in rechtem Winkel dazu stehenden waggrechten Bausteinober-, bzw. -Unterseite eine L-förmige Fuge ausgebiidet ist, sodaß im Querschnitt die Hohe des Kernelementes größer ist als die Höhe der Seitenflächen. Derart soll die senkrechte Mauerlast ausschließlich vom Kernelement getragen werden, während auf die Sichtflächen kein Druck entfällt. Der Abstand zwischen den einzelnen Bausteinen hängt jedoch, wie auch bisher üblich, unstandardisiert von der Höhe der Mörtelschicht ab.

Weiterhin ist aus der US-3 660 214 A ein Baustein mit einer Sichtfläche, welche die Anordnung mehrerer Ziegel zeigt, sowie ein diesbezügliches Herstellungsverfahren bekannt. Ein konventioneller Baustein wird zunächst vorgewärmt und mit flüssigem Verklebungsmaterial beschichtet. Dann wird eine dickere Matrixschicht aufgebracht und werden in diese nebeneinander dünnere Scheiben eines Tonziegels derart eingebettet, daß der optische Eindruck einer gemodelte Bauweise entsteht. In der Folge wird Sand über den Baustoff gestreut und in einem Härtungsverfahren die Matrix verfestigt. Die Matrix bindet die sichtflächigen Ziegelscheiben und schützt die überdeckte Fläche vor eindringender Feuchtigkeit. Ein derartiges Produkt erweist sich als sehr arbeitsaufwendig in Hinblick auf seine eingeschränkten Gestaltungsmöglichkeiten. Vor allem aber wird, infolge der sichtseitig vollflächigen hermetischen Überdeckung durch polymerisierendes Klebematerial sowie der Anordnung einer Kunststoffmatrize zwischen Beton und Blendstein, selbst die minimalste natürliche Diffusionsfähigkeit des tragenden Bausteines nach außen hin unterbunden, was zunächst die Bauaustrocknung stark erschwert und in der Folge zu Dunst, Substanz zerstörender Schwitzwasserbildung im Mauerbereich und somit zu ungesunden bauphysikalischen Verhältnissen führt.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile bekannter Konstruktionen zu vermeiden und ein verbessertes Fertigbauelement der eingangs genannten Art zu schaffen, welches sich durch höhere Festigkeit gegenüber physikalischen Belastungen und, hinsichtlich der Ausbildung der gebäudeaußen- und -innenseitigen Sichtfläche, durch größtmögliche bauphysikalische, baubiologische, bautechnische, ökonomische und architektonische Funktionalität auszeichnet, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung und zur bauseitigen Anwendung zu verbessern und zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Fertigbauelement durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. In vorteilhafter Weise werden für die erfindungsgemäßen baulichen Maßnahmen Massivdach-, Massivdecken-, Boden- oder Wandbau-Kernelemente verwendet.

Die beidseitige Anordnung von kanalförmigen Rillen und die dadurch erzeugte Oberflächenvergrößerung dient nicht nur dem Kemelement zur Erhaltung der eigenen Diffusionsfähigkeit, der Hinterlüftung der an den Stirnseiten des Kernelementes angeordneten Sichtflächenplatten sowie der Ausbildung einer bauphysikalisch günstigen gebäudeaußen- und -innenseitigen Luftschicht unmittelbar unter den Sichtflächenplatten. Durch den Richtungsverlauf · insbesondere in voneinander unterschiedlich gerichteten Längsachsen an den gegenüberliegenden Stirnseiten des Kernelementes - und die Anzahl der kanalförmigen 3

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Rillen an innen- und außenseitiger Stirnseite kann darüber hinaus auch die physikalische Reagibilität des Fertigbauelementes auf Druck-, Verwindungs- und Vibrationsbelastungen vorteilhaft beeinflußt werden.

Durch Auswahl der Art und Stärke der an gegenüberliegenden Stirnseiten eines Kernelementes in dauerhaftem Verbund befestigten Sichtflächenplatten, sowie der Art des Materialverbundes und des Verlaufes der kanalförmigen Rillen an innen- und außenseitiger Stirnseite, läßt sich die physikalische Reagibilität des Fertigbauelementes auf Druck-, Verwindungs- und Vibrationsbelastung weiter vorteilhaft beeinflussen. Insbesondere wird durch diese baulichen Maßnahmen bei geschoßhohen Wandelementen, bzw. raumlangen Deckenelementen bzw. Dachelementen mit großen Spannweiten, infolge der durch eine beidseitige Rippung erzeugten Vorspannung, eine verbesserte Materialaussteifung gegenüber physikalischen und dynamischen Belastungen unmittelbar erzielt. Selbst hohe Belastungsmomente können ohne Bruchgefahr aufgenommen werden, sodaß sogar die vorteilhafte Anordnung großformatiger Sichtflächenplatten aus Glas, Keramik oder dünnem Naturstein ermöglicht wird.

Durch Ausbildung von Nut und Feder an den Schmal- und/oder Längsseiten des Kernelementes ist die exakte Ausfluchtung der kanalförmigen Rillen und verbesserter Bauverbund konstruktiv vorbestimbbar.

Durch bauseitig modulare Einsatzmöglichkeiten der Fertigbauelemente ergibt sich für jeden Bauabschnitt in jeweis einem bauausführenden Arbeitsschritt bautechnisch, architektonisch sowie heizungs-und/oder lüftungstechnisch wohnfertige Endgestaltung.

In bevorzugter Ausführung ist das Kernelement ein Massivdeckenelement, an welchem in dauerhaftem Verbund an einer ersten Stirnseite eine hinterlüftete Boden-Sichtflächenplatte und vorzugsweise bekannter Trockenestrich mit Boden-Heizungsschicht, und an einer gegenüberliegenden zweiten Stirnseite eine hinterlüftete Decken-Sichtflächenplatte und vorzugsweise eine Decken-Heizungsschicht angeordnet sind.

Ist ein Kernelement ein Massivdachelement, sind in jeweils dauerhaftem Verbund an einer ersten Stirnseite eine hinterlüftete Außen-Sichtflächenplatte und an einer gegenüberliegenden zweiten Stirnseite eine hinterlüftete Decken-Sichtflächenplatte und vorzugsweise eine Decken-Heizungsschicht angeordnet. Insbesondere Fertigbauelemente der erfindungsgemäßen Art mit Massivdecken- oder Massivdachelementen als Kernelemente, sind infolge ihrer strukturellen Festigkeit in universellen Bereichen modular einsetzbar.

In zweckmäßiger Ausgestaltung ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Fertigbauelementes zum Herstellen von an jede Art von weiterleitbare Wärmeenergie erzeugende bzw. temperatursteuernde und/oder luftaustauschende bekannte Systeme anschließharen Heizungs- und/oder Lüftungsbauten innerhalb der kanalförmigen Rillen, welche unterhalb von vorzugsweise speicherfähigen Sichtflächenplatten in Dach-, Decken-, Boden-, Wand-, oder sonstige Bauten integriert sind, vorgesehen. Durch Integration von Heizungs- und/oder Lüftungsbauten ergibt sich schon unmittelbar im konstruktiven Dach-, Decken-, Bodenoder Wandbau die ökonomisch und hauphysikalisch günstige Ausbildung von Niedrigtemperaturheizungen, durch welche Strahlungswärme und gesundes Raumklima geschaffen werden. Dieser Effekt kann noch durch Anordnung von speicherfähigen Sichtflächenplatten und/oder einer wärmedämmendem Trockenestrichschicht vorteilhaft unterstützt werden.

Die Konstruktionsvariante einer verschwenkbar mit dem Kernelement verbundenen Sichtflächenplatte erweist sich zur Wartung und Bedienung von innerhalb der kanalförmigen Rillen angeordneten Heizungs-und/oder Lüftungsbauten vorteilhaft.

Zur Vereinfachung der Herstellung des Fertigbauelementes, sowie zur Ausbildung eines dauerhaften druck-, zug-, verwindungs- und vibrationsfesten Verbundes zwischen Kernelement und Sichtflächenplatten ist vorgesehen, daß zunächst kanalförmige Rillen an wenigstens zwei gegenüberliegenden, mit oberflächenendgestaltenden Sichtflächenplatten zu überdeckenden Stirnseiten, vorzugsweise durch Einfräsen, vorgesehen, anschließend, zur Verbesserung der Bindungskräfte an den Kontaktflächen, sowohl die zu verklebenden rückseitigen Flächen der Sichtflächenplatten, wie auch die zu überdeckenden Stirnseiten des Kernelementes unter jeweils nacheinander erfolgendem Auftrag eines Haftvermittlers und einer Haftbrücke vorbehandelt, und dann, unter Auftrag von Klebematerial, die vorbehandelten Sichtflächenplatten jeweils mit den beiden vorbehandelten Stirnseiten des Kernelementes im Niederdruckverfahren unter Wärmeeinwirkung verpreßt werden.

Bei unterschiedlicher Temperaturwechsel-, Verwindungs- und Vibrationsreagibilität des Kernelementes als Montagegrund einerseits, und den beidseitig aufgebrachten Sichtflächenplatten andererseits, werden durch erfindungsgemäße Verschiebung der physikalischen Phasengrenzen zwischen den unterschiedlichen Schichtstoffen an deren Kontaktflächen verbesserte Phasenübergänge, sowie formstabiler Verbund an einer vorzugsweise dauerelastischen Klebefuge erzielt. Mit Vorteil werden die Phasengrenzen zwischen zu beschichtender Kernelement-Stirnseite und Sichtflächenplatte derart verschoben, daß, nach Anordnung von Klebstoff und Auflegen von verfahrensgemäß vorbehandelten Sichtflächenplatten auf die vorbehandelten Kernelement-Stirnseiten, die Adhäsionskräfte der Haftbrücke an der Sichtflächenplatte einerseits, und der Haftbrücke der jeweils zu beschichtenden Stirnseite des Kernelementes andererseits, voll zur Wirkung 4

AT 403 599 B kommen. Während des Verpressens im Niederdruckverfahren unter Wärmeeinwirkung erfolgt eine gegenseitige Verankerung der Schichtstoffe durch Polymerisation des Klebstoffes sowohl in der Haftbrücke der zu beschichtenden Kernelement-Stirnseite, wie auch in der Haftbrücke der aufgebrachten Sichtflächenplatte, sowie eine Verschmelzung des Schichtaufbaues zu einem physikalisch weitgehend homogen reagiblem Materiaiverbund.

Dieses Verfahren ist einfach und ermöglicht bei beliebiger Auswahl von Kernelementen regelmäßig die Herstellung eines dauerhaften Verbundes zwischen den zu verbindenden Flächen, welcher Belastungen in den extremsten Verwendungsbereichen Stand hält. Wie wir in Dauerschwing- und verwindungsversuchen feststellten, wirkt sich insbesondere bei großformatigen und bisher bruchgefährdeten Sichtflächenplatten und Kernelementen eine Druck-, Verwindungs- oder Vibrationsbeanspruchung nicht als eine die Materialverbindung sprengende Belastung aus, da jeweils Belastungs-Gegenkräfte durch die beidseitige Materialaussteifung, infolge der an den gegenüberliegenden Stirnseiten des Kernelementes formstabil angeordneten Sichtflächenplatten sowie durch die Anordnung der kanalförmigen Rillen erzeugt werden. Eine Verwindungsbeanspruchung führt konstruktiv zu einer Erhöhung der Flächenpressung zwischen Kernelement und Sichtflächenplatten, wodurch sich hohe Festigkeit ergibt.

Wie wir in extremer Temperaturwechselsimulation festgestellt haben, ergibt sich aus der erfindungsgemäßen Aufbaustruktur des Fertigbauelementes neben starker Haftfestigkeit des Materialverbundes und erhöhter Widerstandsfähigkeit gegen dynamische Einwirkungen zusätzlich hoher Wärmedurchlaßwiderstand. Durch diese Eigenschaften ergeben sich vielseitige bauliche Einsatzmöglichkeiten des Fertigbauelementes.

Zur Vereinfachung der bauseitigen Anwendung des Fertigbauelementes, insbesondere zur Standardisierung der Fugenabstände zwischen baulich angrenzenden Fertigbauelementen, sowie zur Ausfluchtung der kanalförmigen Rillen ist vorgesehen, daß jeweils vor bauüblichem Klebematerialauftrag eine in die Fertigbauelemente eingreifende Steckverbindung angeordnet wird.

Als Steckverbindung wird ein Abstandhalterrahmen, mit mehreren normal zu diesem verlaufenden und zu den Sichtflächenplatten hin offenen U-förmigen Profilen verwendet, welche in fluchtende kanalförmige Rillen baulich angrenzender Fertigbauelemente eingeführt werden. Die Anordnung der U-förmigen Profile dient einer verbesserten Wärmeleitfähigkeit und Raumlüftung bzw. Temperatursteuerung. Bei Verwendung der Fertigbauelemente zur Integration von Heizungs- und/oder Lüftungsbauten werden fluchtende kanalförmige Rillen baulich angrenzender Fertigbauelemente in ihrer gesamten Höhe jeweils mit zu den Sichtflächenplatten hin offenen U-förmigen Profilen ausgeschalt. Bei durchgehender Anwendung dieser Ausbildung im Bauverbund stehen die kanalförmigen Rillen angrenzender Fertigbauelemente in ununterbrochener Ausfluchtung, wobei ungehinderte Luftzirkulation über den Fugenabstand angrenzender Fertigbaueiemente gewährleistet ist. Sind die U-förmigen Profile derart angeordnet, daß sie in der Längsachse der kanalförmigen Rillen über diese hinausragen, ergibt sich auf technisch einfache Weise eine in der Bauausführung leicht handhabbare Steckverbindung zu angrenzenden korrespondierenden Fertigbauelementen.

Um bauseits standardisierte Abstände zur Herstellung von Luftzirkulation ermöglichenden Fugenabständen herzustellen, können in weiterer Ausführungsform als Steckverbindungen zwischen in Richtung der kanalförmigen Rillen angrenzenden Fertigbauelementen mit Vorteil auch Bolzen mit Distanzscheiben verwendet werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß zur Verbesserung des Baugefüges eine Außen-Sichtflächenplatte, welche ein Massivdach-Kernelement an mindestens einer Kante überragt, eine korrespondierende Materialabstufung eines baulich angrenzenden Massivdach-Fertigbauelementes um den Betrag des überragenden Teiles oberflächenbündig überlappt. Zur gleichmäßigen Durchlüftungsströmung im Sinne des bekannten Kaltdach-Systems stehen innerhalb des Baugefüges die kanalförmigen Rillen in vorzugsweise ununterbrochener Ausfluchtung. Durchlüftungsströmung kann an einem untersten und obersten, bzw. an jeweils lateralen Dach-Fertigbauelementen ein- bzw. austreten.

Erfindungsgemäße Dach-Fertigbauelmente werden, je nach Spannweite, entweder ohne bauliche Anordnung eines Dachstuhles, bei gleichzeitiger Ausfluchtung der kanalförmigen Rillen, direkt auf aufgehendes Mauerwerk, oder unter Anordnung eines Dachstuhles in beliebigen Formaten an diesen montiert.

Die anwendungstechnischen Vorteile der erfindungsgemäßen Fertigbauelemente bestehen in deren vielseitigen modularen Einsatzmöglichkeiten, wodurch dem Kernbereich der Bauherrninteressen an präziser Verarbeitung und geringstmöglichem Arbeitszeitfaktor ein effektives Baukosten-Bauwert-Verhältnis gegenüber gestellt wird.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele an Hand der schematischen Zeichnungen. In diesen zeigen: FIG.1 das Herstellungsverfahren im Flußdiagramm; FIG.2 das Fertigbauelement in perspektivischer Ansicht; FIG.2A und FIG.2B bauliche Gestaltung und Montageposition der Steckverbindung; FIG.3 Ausführungsbeispiele baulicher An- 5

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Ordnung der Fertigbauelemente; FIG.4 einen Wandbau mit integrierten Heizungsbauten; FIG.5 ein Decken-Fertigbauelement; FIG.6, FIG.6A, FIG.6B perspektivische Ansichten von Dach-Fertigbauelementen bzw. Dachbauten.

In FIG.1 ist das Herstellungsverfahren des Fertigbauelementes anhand der Verfährensschritte I - IX* dargestellt. Ausgegangen wird von einem im Verfahrensschritt I gezeigten Kernelement 1 und von im Verfahrensschritt P dargestellten Sichtflächenplatten 2,2'. In vorteilhafter Weise werden für die erfindungsge-mäße Konstruktion bekannte Massivdach-, -Decken-, oder -Boden-Kernelemente 1 mit großen Spannen oder Wandbau-Kemelemente 1 in Geschoßhöhe oder Kaminsteine, Säulensteine, Ofenelemente, Blendsteine oder sonstige Bauelemente und Baustein- bzw- Bauplattentypen der Architektur bzw. des Hoch- und Tiefbaues als Kernelemente 1 verwendet, welche infolge ihrer strukturellen Festigkeit in universellen Bereichen modular einsetzbar sind. Das Kernelement 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Gasbeton-Planblock. Sichtflächenplatten 2,2' sind Naturstein-, Kunststein-, Keramik-, Glas-, Metall-, Ton-, Beton-, oder Gipskartonplatten. Die sich durch Wahl der Sichtflächenplatten 2,2' ergebenden Materialkombinationen sind auf den Einsatzbereich des Fertigbauelementes als Dach-, Decken-, Boden oder Wandelement abgestimmt. Zur Herstellung von relativ leichtgewichtigen Fertigbauelementen 15 werden vorzugsweise Naturstein-Sichtflächenplatten 2,2' unter 5mm Stärke verwendet.

Im Verfahrensschritt II werden an einem Kernelement 1 mittels Fräsanlage 3 an einer ersten mit einer Sichtflächenplatte 2 zu überdeckenden Stirnseite kanalförmigen Rillen 4 eingeformt. Diese Vorgangsweise ist einfach und führt regelmäßig zur exakten Anordnung von kanalformigen Rillen 4 in standardisierten Maßen und Abständen. Der Richtungsverlauf der kanalförmigen Rillen 4 ist beliebig bestimmbar.

Bei Verwendung von sandenden Kemelementen 1 kann innerhalb der erzeugten kanalförmigen Rillen 4 mit Vorteil in Verfahrensschritt III der Auftrag einer diffusionsfähigenen, sübstanzschützenden Beschichtung 6 erfolgen.

Zur Steigerung der Bindungskräfte werden an einer ersten mit einer Sichtflächenplatte 2 zu überdek-kenden Stirnseite des Kernelementes 1 in den Verfahrensschritten IV bis VI nacheinander, unter kurzem Ablüften der jeweils vorher aufgetragenen Schicht, ein Haftvermittler 8, eine Haftbrücke 9, sowie Klebematerial 10 auf die Montageflächen 37 zwischen den kanalförmigen Rillen 4 aufgetragen.

Im Anwendungsfall von Sichtflächenplatten 2,2' aus dünnem Naturstein, werden diese in den Verfahrensschritten II' und IIP vorzugsweise mit bekannten Werkzeugen 5, 7 geschliffen und durch Politur oberflächenendbehandelt.

An ihrer Verklebungsfläche werden in den Verfahrensschritten IV bis VI' die Sichtflächenplatten 2.2' jeweils analog zu den Schritten IV bis VI vorbehandelt. Derart werden die Phasengrenzen an der Klebefuge des nachfolgenden Verbundes zwischen Kernelement 1 und Sichtflächenplatten 2,2' zugunsten verbesserter Bindungskräfte weitgehend neutralisiert.

In Verfahrensschritt VII wird die vorbehandelte erste Sichtflächenplatte 2 mit der ersten Stirnseite des Kernelementes 1 durch Verwendung von vorzugsweise polymerisierenden Klebstoffen 10 verbunden und in Verfahrensschritt VIII in einer Niederdruckpresse 11 unter Wärmeeinwirkung verpreßt.

Ausgehend von Verfahrensschritt IX, bei welchem ein an der ersten Stirnseite mit der Sichtflächenplatte 2 dauerhaft verbundenes Kernelement 1 vorliegt, werden die Schritte II bis VIII an der gegenüberliegenden Stirnseite des Kernelementes 1 wiederholt. In einer Ausführungsvariante können die Verfahrensschritte II bis VI auch bereits vor Ausführung des Schrittes VII an gegenüberliegenden Stirnseiten des Kernelementes 1 nacheinander oder auch gleichzeitig ausgeführt werden. Im Schritt IX' liegt ein an seinen gegenüberliegenden Stirnseiten mit durch kanalförnige Rillen 4 hinterlüfteter Außen- 2 und Innen-Sichtflächenplatte 2' dauerhaft verbundenes Kernelement 1 vor.

Die Anordnung einer Heizungsschicht 40 unterhalb der Sichtflächenplatte 2' erfolgt unter Ausführung der Verfahrensschritte IV bis VI' und VII bis IX analog. Eine vorzugsweise wärmespeicherfähige Sichtflächenplatte 2' wird anschließend, wie bereits zu den Schritten IV bis VP, sowie IV bis VIII erläutert, in analoger Weise auf die angeordnete Heizungsschicht 40 aufgebracht. In Variante können mit Vorteil auch an sich bekannte Sichtflächenplatten 2' verwendet werden, an deren Rückseiten jeweils Heizdrähte eingeformt sind.

Infolge der Gleichartigkeit der mineralischen Bestandteile Kalkstein und Quarzsand, ergibt sich bei bevorzugter Verwendung eines Kemelementes 1 aus Gasbeton, sowie von Sichtflächenplatten 2,2’ aus Naturstein, nach Auftrag von Haftvermittler 8, Haftbrücke 9 und Klebematerial 10 ein physikalisch nahezu homogen reagibler Materialverbund.

In bevorzugter Ausführungsform sind die kanalförmigen Rillen 4 derart angeordnet, daß die zwischen diesen bestehenden Montageflächen 37 für die an gegenüberliegenden Stirnseiten des Kernelementes 1 in dauerhaftem Verbund angeordneten Sichtflächenplatten 2,2' bei vorzugsweise regelmäßiger Abwechslung von kanalförmigen Rillen 4 und Montageflächen 37 jeweils nur maximal 50% jeder Stirnfläche betragen. Die 6

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Tiefe der kanalförmigen Rillen 4 beträgt wenigstens 50% der Breite der jeweils zwischen benachbarten kanalförmigen Rillen 4 bestehenden Montagefläche 37. Durch diese Oberflächenvergrößerung an den gegenüberliegenden Stirnseiten des Kernelementes 1 kann dessen Diffusionsverhalten günstig beeinflußt werden, da trotz der an den Montageflächen 37 der Stirnseiten bestehenden Verklebung mit Sichtflächenplatten 2,2', die ursprüngliche Diffusionsfähigkeit des Kernelementes 1 nicht nur beibehalten, sondern gegenüber bekannten Maßnahmen zur Sichtflächengestaltung sogar noch verbessert wird. Infolge der zu beiden Seiten des Fertigbauelementes 15 bestehenden Hinterlüftung der Sichtflächen 2,2', ergibt sich insbesondere günstiges Wärmedämmverhalten nahezu ohne Transmissionswärmeverluste.

Das in FIGL2 dargestellte Fertigbauelement 15 weist ein Kernelement 1 mit außen- und innenstirnseitig durch kanalförmige Rillen 4 hinterlüfteten Sichtflächenplatten 2,2' auf. Innerhalb der kanalförmigen Rillen 4 an der innenseitigen Stirnfläche des Kernelementes 1 sind Lüftungs- und/oder Heizungsbauten 80, insbesondere Wasserheiz-, Elektroheiz- oder Warmluftleitungen, unter einer speicherfähigen Sichtflächenplatte 2' angeordnet.

Um die Durchlüftung der kanalförmigen Rillen 4 zwischen in deren Richtungsverlauf baulich angrenzenden Fertigbauelementen 15 zu gewährleisten, kann in einer Ausführungsform, vorgesehen sein, die Sichtflächenplatten 2,2' in ihrer Höhe geringfügig niedriger als die Kernelemente 1 auszuführen, sodaß der Abstand der Sichtflächenplatten 2,2' baulich angrenzender Fertigbaulemente 15 die Summe dieser Formatdifferenzen beträgt.

In FIG.2A und FIG.2B ist eine zur Standardisierung der Fugenabstände zwischen baulich angrenzenden Fertigbauelementen 15 dienende Steckverbindung 70 dargestellt, welche U-förmige, zu den Sichtflächenplatten 2,2' hin jeweils offene Profile 72 sowie einen Abstandhalterrahmen 76 aufweist. Im Baugefüge beträgt der Abstand in Richtung der Längsachsen der kanalförmigen Rillen 4 angrenzender Fertigbauelemente 15 den Wert der Stärke des Abstandhalterrahmens 76. Die Anordnung U-förmiger Profile 72 gewährleistet bei der Bauausführung zusätzlich Schutz vor dem Eindringen von Baukleber bzw. Mörtel in die kanalförmigen Rillen 4. Bei durchgehender Anwendung der Steckverbindungen 70 im Baugefüge stehen die kanalförmigen Rillen 4 in ununterbrochener Ausfluchtung. In Höhe jedes einzelnen Ahstandhalterrah-mens 76 erfolgt durch die sich quer zu den kanalförmigen Rillen 4 ergebenden Fugen ungehinderte Durchlüftungsströmung 36. Zur Verbesserung der Wärmeleitung werden die kanalförmige Rillen 4 mit Vorteil in ihrer gesamten Höhe jeweils mit zu den die integrierten Heizungsbauten 80 überdeckenden Sichtflächenplatten 2' hin offenen U-förmigen Profilen 72 ausgeschalt.

Zur bauseitigen Anwendung der Fertigbauelemente 15 sind neben der in FIG.2A beschriebenen Steckverbindung 70, welche sowohl für die Ausfluchtung von kanalförmigen Rillen 4 in senkrechter, wie in waagrechter Richtung geeignet ist, sowie zum verbesserten Scharenverbund in die kanalförmigen Rillen 4 mehrerer baulich aneinander angrenzender Fertigbauelemente 15 eingreifen kann, in der Ausführungsvariante gern. FIG.3 Dübel 73 mit Niveauausgleichsscheibe 74 zur standardisierten Abstandnaltung zwecks Hinterlüftung der Sichtflächenplatten 2,2' über die zwischen den Scharen bestehende Materialfugen 35 vorgesehen. Derselbe Zweck kann auch durch Abstandhalterrahmen 76 oder mit innerhalb eines Abstandhalterrahmens 76 angeordneten, an sich bekannten wasserpermeablen Fertigmörtelpackungen 81 erfüllt werden. FIG.4 illustriert am Beispiel eines Wandbaues die bauliche Anordnung von in die kanalförmigen Rillen 4 unterhalb der innenseitigen Sichtflächenplatten 2’ integrierten Heizungsbauten 80, insbesondere Wasserheiz-, Elektroheiz- oder Warmluftleitungen. Die Fertigbauelemente 15 weisen jeweils eine über den kanalförmigen Rillen 4 angeordnete wärmespeicherfähige Sichtflächenplatten 2' aus Naturstein, Kunststein oder Keramik auf. Zur Begünstigung von Bedienung und Wartung der integrierten Heizungsbauten 80, bzw. zur Steuerung der Strahlungswärme, sind in einer Ausführungsform Sichtflächenplatten 2' mit dem Kernelement 1 über ein Scharnier 50 verschwenkbar verbunden. Diese Sichtflächenplatten 2' können zur verbesserten Wärmeleitung an ihrer Rückseite zusätzlich mit einer Metallplatte 51 verbunden sein, welche in zugeklapptem Zustand über Magnet 33 an dem Kernelement 1 haftet. Entsprechend dem beliebig vorbestimmbaren Richtungsverlauf der kanalförmigen Rillen 4 in parallelen oder voneinander divergiernden Bahnen, ist der Verlauf der integrierten Heizungsmittel 80 planungstechnisch beliebig variierbar. Die Konstruktion erlaubt in Verbindung mit der Hinterlüftung der außen- und innenseitigen Sichtflächenplatten 2,2' ein äußerst ökonomisches Niedrigtemperaturheizungssystem mit medizinisch gesunder Strählungswärme. FIG.5 zeigt als Kernelement 1 ein Massivdeckenelement, an welchem in dauerhaftem Verbund an einer ersten Stirnseite eine hinterlüftete Boden-Sichtflächenplatte 2 und vorzugsweise Trockenestrich 61 mit Boden-Heizungsschicht 40, und an einer gegenüberliegenden zweiten Stirnseite eine hinterlüftete Decken-Sichtflächenplatte 2' und vorzugsweise eine Decken-Heizungsschicht 40 angeordnet sind. In den kanalförmigen Rillen 4 sind vorzugsweise Heizungsbauten 80 vorgesehen. Bei dieser baulichen Anordnung besteht der Vorteil insbesondere darin, daß in einem einzigen Arbeitsschritt Deckenendgestaltung, d.h. die tragende 7

Claims (12)

1. AT 403 599 B Decke, Trockenestrich 61, Heizungsschicht 40 sowie Boden-Sichtflächenpiatten 2 verarbeitet werden. FIG.6A zeigt Decken- bzw. Dach-Fertigbauelemente 15, welche jeweils Kernelemente 1 aus Gasbeton mit Nut 92 und Feder 91 an ihren Schmalseiten aufweisen. An der nach außen bzw. nach oben gerichteten Stirnseite ist eine Natursteinplatte als Außen- bzw. Boden-Sichtflächenplatte 2 und an der nach innen bzw. nach unten gerichteten Stirnseite eine Gipskartonplatte als Decken-Sichtflächenplatte 2' in jeweils dauerhaftem Verbund angeordnet. In die Kernelemente 1 jeweils eingefräste kanalförmige Rillen 4 fluchten im Baugefüge ineinander, sodaß eine gleichmäßige Durchlüftungsströmung 36 bauphysikalisch eine Kaltdach-Wirkung ergibt. Weiterhin ist vorgesehen, daß die Außen-Sichtflächenplatte 2 das Kernelement 1 an mindestens einer Kante überragt, und eine korrespondierende Materialabstufung 87 eines baulich angrenzenden Fertigbauelementes 15 um den Betrag des überragenden Teiles 93 oberflächenbündig überlappt. Bei Verwendung als Deckenelement sind an dem Kernelement 1 an der nach oben gerichteten Stirnseite eine Trockenestrich- 61, sowie eine Boden-Heizungsschicht 40 und darüber eine Boden-Sichtflächenplatte 2, und an der nach unten gerichteten Stirnseite beispielsweise eine dekorative Vertäfelung als Decken-Sichtflächenplatte 2' angeordnet. Diese Fertigbauelmente werden wohnfertig direkt auf aufgehendes Mauerwerk montiert. FIG.6B zeigt Dach-Fertigbauelemente 15 gemäß FIG.6A, welche ohne Anordnung eines Dachstuhles, bei gleichzeitiger Ausfluchtung der kanalförmigen Rillen 4, direkt auf aufgehendes Mauerwerk 82 montiert werden. FIG.6C zeigt in einer Ausführungsvariante Dach-Fertigbauelemente 15 gemäß FIG.6A unter Zugrundelegung eines Dachstuhles, wobei die Fertigbauelemente 15 in beliebigen Formaten an Sparren 88 bspw. mittels Metallbändern 89 montiert sind. Überlappungen 93, wie zu FIG.6A beschrieben, sind in einr vergrößerten Darstellung des Fertigbauelementes 15 abgebildet. Die vorliegende Erfindung ist auf die Ausführungsformen, die nur beispielsweise dargestellt sind, nicht beschränkt, sondern schließt Änderungen und Verallgemeinerungen ein, wie sie sich durch die nachfolgenden Patentansprüche ergeben. Patentansprüche 1. Fertigbauelement, bestehend aus einem tragfähigen Kemelement und einer an dessen Außenseite befestigten Sichtflächenplatte sowie einer innenseitigen Oberflächengestaltung, wobei das Kernelement an der zur außenseitigen Sichtflächenplatte gerichteten Stirnseite mehrere kanalförmige Rillen zur Hinterlüftung aufweist, dadurch gekennzeichnet daß an dem Kernelement (1), welches vorzugsweise an seinen Schmal- und/oder Längsseiten Nut (92) und Feder (91 ) aufweist, an wenigstens zwei gegenüberliegenden Stirnseiten jeweils in dauerhaftem Verbund befestigte und jeweils durch stirnseitig in dem Kernelement (1) verlaufende kanalförmige Rillen (4) hinterlüftete, oberfiächenendgestaltende Sichtflächenplatten (2,2’) sowie vorzugsweise an wenigstens einer Stirnseite eine Heizungsschicht (40) angeordnet sind. (FIG.6A, 2)
2. 2. Fertigbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Kernelement (1) ein Massivdeckenelement ist, an welchem in dauerhaftem Verbund an einer ersten Stirnseite eine hinterlüftete Boden-Sichtflächenplatte (2) und vorzugsweise Trockenestrich (61) mit Boden-Heizungsschicht (40), und an einer gegenüberliegenden zweiten Stirnseite eine hinterlüftete Decken-Sichtflächenplatte (2') und vorzugsweise eine Decken-Heizungsschicht (40) angeordnet sind. (F1G.3, 5, 2)
3. 3. Fertigbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Kernelement (1) ein Massivdachelement ist, an welchem in dauerhaftem Verbund an einer ersten Stirnseite eine hinterlüftete Außen-Sichtflächenplatte (2) und an einer gegenüberliegenden zweiten Stirnseite eine hinterlüftete Decken-Sichtflächenplatte (2') und vorzugsweise eine Decken-Heizungsschicht (40) angeordnet sind. (FIG.6A, 6B, 6C, 3, 2)
4. 4. Fertigbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Sichtflächenplatte (2') mit dem Kernelement (1) über ein Scharnier (50) axial verschwenkbar verbunden ist. (FIG.4)
5. 5. Verwendung des Fertigbauelementes nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Herstellen von Heizungs- und/oder Lüftungsbauten (80) weiterleitbare Wärmeenergie erzeugende bzw. temperatursteuernde und/oder luftaustauschende bekannte Systeme innerhalb der kanalförmigen Rillen (4) unterhalb von vorzugsweise speicherfähigen Sichtflächenplatten (2,2') in Dach-, 8 AT 403 599 B Decken-, Boden-, Wand-, oder sonstige Bauten integriert sind. (FIG.4, 3, 2, 5)
6. 6. Verfahren zur Herstellung des Fertigbauelementes nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst kanalförmige Rillen (4) an wenigstens zwei gegenüberliegenden, mit oberflächenendgestaltenden Sichtflächenplatten (2,2') zu überdeckenden Stirnseiten des Kernelementes (1), vorzugsweise durch Einfräsen, vorgesehen, anschließend sowohl die zu verklebenden rückseitigen Flächen der Sichtflächenplatten (2,2'), wie auch die zu überdeckenden Stirnseiten des Kernelementes (1) unter jeweils nacheinander erfolgendem Auftrag eines Haftvermittlers (8) und einer Haftbrük-ke (9) vorbehandelt und dann, unter Auftrag von Klebematerial (10), die vorbehandelten Sichtflächenplatten (2,2') jeweils mit den beiden vorbehandelten Stirnseiten des Kernelementes (1) im Niederdruckverfahren unter Wärmeeinwirkung verpreßt werden. (FIG.1)
7. 7. Verfahren zur bauseitigen Anwendung des Fertigbauelementes nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Standardisierung der Fugenabstände zwischen baulich angrenzenden Fertigbauelementen (15), sowie zur Ausfluchtung der kanalförmigen Rillen (4) jeweils vor bauüblichem Klebematerialauftrag eine in die Fertigbauelemente (15) eingreifende Steckverbindung (70) angeordnet wird. (FIG.2,2A)
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Steckverbindung (70) ein Abstandhalterrahmen (76) mit mehreren normal zu diesem verlaufenden und zu den Sichtflächenplatten (2,2') hin offenen U-förmige Profilen (72) verwendet wird, welche in fluchtende kanalförmige Rillen (4) baulich angrenzender Fertigbauelemente (15) eingeführt werden. (FIG.2,2A)
9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung der Fertigbauelemente zur Integration von Heizungsbauten (80) fluchtende kanalförmige Rillen (4) baulich angrenzender Fertigbauelemente (15) in ihrer gesamten Höhe jeweils mit zu den Sichtflächenplatten (2,2') hin offenen U-förmigen Profilen (72) ausgeschalt werden. (FIG.3)
10. 10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Steckverbindung (70) zwischen in Richtung der kanalförmigen Rillen (4) baulich angrenzenden Fertigbauelementen (15) Bolzen (73) mit Distanzscheiben (74) verwendet werden. (FIG.3)
11. 11. Verfahren zur bauseitigen Anwendung von Dach-Fertigbauelementen nach einem der Ansprüche 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Außen-Sichtflächenplatte (2), welche ein Massivdach-Kernelement (1) an mindestens einer Kante überragt, eine korrespondierende Materialabstufung (87) eines baulich angrenzenden Dach-Fertigbauelementes (15) um den Betrag des überragenden Teiles (93) oberflächenbündig überlappt. (F1G.6A, 6C, 2)
12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Dach-Fertigbauelemente (15) ohne Anordnung eines Dachstuhles (88), bei gleichzeitiger Ausfluchtung der kanalförmigen Rillen (4), direkt auf aufgehendes Mauerwerk (82), oder unter Anordnung eines Dachstuhles (88) in beliebigen Formaten ein diesen montiert werden. (FIG.6B, 6C) Hiezu 8 Blatt Zeichnungen 9