AT510111B1 - Blockhaus - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Blockhaus mit zweischaligen Außenwänden, wobei im Eckbereich zwischen zwei Außenwänden direkt nur Innenschale mit Innenschale und Außenschale mit Außenschale verbunden sind.Die normal zur Schalenebene liegende Dicke der Balken (1, 11) der Außenschale einer Außenwand ist in dem von zwei Außenschalen angrenzender Außenwände eingegrenzten Längsbereich der Balken (1, 11) geringer, als in den daran angrenzenden Längsbereichen dieser Balken.

Description

MerrecfcLvche;; pii:«5Sa«t AT 510 111 B1 2013-12-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Blockhaus mit zweischaligen Außenwänden.

[0002] Die DE 32 17 072 A1 beschreibt die Wand eines zweischaligen Blockhauses. Innere und äußere Schale sind etwa gleich stark. An der Außenseite (an der vorm umfassten Raum abgewandten Seite) der Innenschale ist eine dampfundurchlässige Folie angebracht. Der Zwischenraum zwischen den beiden Schalen ist entweder zur Gänze durch Isoliermaterial gefüllt oder größtenteils, wozu Isoliermaterial in Form von Isolierstoffplatten verwendet wird, wobei die Plattenstärke geringer ist als die Breite des Zwischenraums. Die Berührungsfläche zwischen übereinander liegenden Balken einer Schale ist als doppelte Nut-Federverbindung ausgeführt. Beide Schalen sind als gleichermaßen tragende Wände ausgebildet und ruhen auf der gleichen ebenen Oberfläche einer gemeinsamen Fundamentplatte. Auf die Ausbildung der Verbindungen zwischen den Balken an den Ecken von Räumen wird nicht eingegangen. Wenn innere und äußere Schalen der Wände nicht miteinander verbunden sind, ist die Bauweise bezogen auf den Materialaufwand mechanisch wenig stabil, da die zwei Schalen einer Wand miteinander keinen Schubverbund darstellen. Die Fundamentplatte stellt eine Kältebrücke dar. Zwischendecken des gebildeten Gebäudes müssen aus statischen Gründen unbedingt auch an den Außenschalen der Wände abgestützt werden, womit diese Zwischendecken an ihren Randbereichen zu Außenwänden hin eine Kältebrücke darstellen und in diesen Randbereichen auch durch Witterung gefährdet sind.

[0003] Die AT 372 452 B beschreibt den Aufbau einer Blockbohlenwand, wobei die Balken aneinandergrenzender Wände um jeweils eine halbe Balkenhöhe versetzt angeordnet sind, die Enden von aneinander angrenzenden Balken zweier benachbarter Wände einander überkreuzen und die Berührungsflächen zwischen den Balken zu zueinander komplementären Lageflächen zugeschnitten sind. Dabei ist vorgesehen, dass an Gebäudeecken durch derartige Balkenverbindungen auch die innere Schale einer Wand in die Außenschale der angrenzenden Wand eingebunden ist, wozu die Balken der Innenschale der ersten Wand, den Schalenzwischenraum der angrenzenden Wand durchdringen. Durch diese Verbindung wird das Haus mechanisch sehr stabil. An Gebäudeecken und an Außenwänden, an denen eine Innenwand stumpf anstößt, ragen Stirnenden von Innenschalen durch den Zwischenraum zwischen den Schalen der Wand hindurch und auch durch die Breite der Außenschale bis an die Außenluft. Dadurch werden störende Kältebrücken vor allem an Gebäudeecken gebildet. Bei Blockhäusern lässt man sehr häufig eine Außenwand, insbesondere deren oberen Flächenbereich im Eckbereich mit einer anderen Außenwand über diese andere Außenwand vorspringen. Neben einem vorteilhaften optischen Effekt hat dieser Vorsprung oft auch eine statische Funktion, typischerweise die, einen oder mehrere Sparren eines vorspringenden Bereiches einer Dachfläche zu tragen. Da es unter anderem aus Gründen der Wärmeisolierung unsinnig ist, auch die Innenschale einer zweischaligen Wand im Eckbereich mit einer anderen Außenwand über die Außenseiten der benachbarten Wand vorspringen zu lassen, springt immer nur die Außenschale einer zweischaligen Wand außen vor. Da bei wirtschaftlich sinnvoller Bauweise die Außenschale einer zweischaligen Wand dünner ist, als die Schale einer einschaligen Wand ergeben sich damit statisch gegenüber einschaligen Blockhäusern Nachteile.

[0004] Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, ein zweischaliges Blockhaus zu schaffen, wobei bei material- und arbeitsökonomischer Bauweise die im Eckbereich an der Außenseite des Gebäudes vorspringenden Wandbereiche besser statisch belastbar sein sollen, als sie dies bei bekannten zweischaligen Bauweisen sind.

[0005] Zum Lösen der Aufgabe wird vorgeschlagen, die Balken der Außenschale einer Außenwand im Bereich zwischen den Außenschalen der angrenzenden Außenwände schmäler auszuführen als in den daran angrenzenden Längsbereichen.

[0006] Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen veranschaulicht: [0007] Fig. 1: zeigt mit Blickrichtung von oben die Balkenanordnung in einem Eckbereich eines erfindungsgemäßen Blockhauses. Aus Anschaulichkeitsgründen ist 1/8

&te^id»scHe$ ρ®ίκηΕδίϊϊί AT 510 111 B1 2013-12-15 wärmeisolierendes Material, welches den Schalenzwischenraum 10 ausfüllt, dabei nur angedeutet.

[0008] Fig. 2: zeigt zusammengehörige Balken einer Innenschale und einen Außenschale in Schnittansicht, wobei die Blickrichtung parallel zur Längsrichtung der Balken ist.

[0009] Fig. 3: zeigt eine vertikale Schnittansicht durch einen Teil eines erfindungsgemäßen

Blockhauses einschließlich dessen Untergrunds.

[0010] Gemäß Fig. 1 sind die Balken 1 einer äußeren Schale und die Balken 2 der zugehörigen inneren Schale entweder durch Elemente 3 miteinander verbunden, welche entweder längliche Zapfen sein können, oder vertikal über die Wand verlaufende Latten. Im Eckbereich sind die einzelnen Balken 1, 2 einer Wand mit den Balken 11, 12 der gleichartigen Schale der zweiten Wand beispielsweise über sogenannte Schwalbenschwanzkeilflächen od. Viertelblatt mit Vorkopf verbunden. Dazu ragt ein stirnseitiger Fortsatz eines Balkens einer ersten Wandschale in eine Ausnehmung zwischen stirnseitige Fortsätze zweier Balken der damit zu verbindenden zweiten Wandschale. Durch passend geneigte Anordnung der Berührungsflächen an diesen Fortsätzen wird erreicht, dass die Balken nur durch Anheben von oben her voneinander trennbar sind und dass sie durch Gewichtsbelastung nicht voneinander gelöst werden, sondern eher besser dichtend aneinander gerückt werden. Die Auslegung dieser Verbindungen ist in der Fachwelt gut bekannt und braucht deswegen hier bis auf eine bestimmte Besonderheit nicht allgemein erläutert zu werden.

[0011] Neben diesen überkreuzenden Verbindungen ist es aber auch möglich, ein Blockhaus aus vorgefertigten Wänden zu bilden, indem man eine erste Außenschale über den Kreuzungsbereich mit einer zweiten Außenschale hinaus führt und die zweite Außenschale stumpf an die erste Schale anstoßen lässt. Man kann dann einen scheinbar zur zweiten Außenschale gehörenden vorspringenden Bereich als separaten Teil so an der Außenseite der ersten Außenschale befestigen, dass er in der Ebene der zweiten Außenschale liegt. In diesem Fall ist es vorteilhaft, die Verbindungen 3 zwischen Innenschale und Außenschale als Latten auszubilden, welche vertikal im Schalenzwischenraum verlaufen und deren Breite gleich der Dicke des Schalenzwischenraums ist. (Diese Bauweise wird auch als "Riegelbauweise" bezeichnet.) [0012] Wie in Fig. 1 gut erkennbar sind die äußeren Schalen 1, 11 an ihren Enden breiter als in ihrem mittleren Längsbereich, wobei der Übergang zwischen schmalerem und breiterem Längsbereich genau dort liegt, wo eine äußere Schale 1, 11 auf eine dazu normal angeordnete äußere Schale 11,1 trifft.

[0013] Bei Blockbauweise sind die verbreiterten Bereiche, die sogenannten Vorköpfe 1.1, 11.1 der Balken 1,11 der äußeren Schalen von außen sichtbar. Ein Vorkopf ist jener stirnseitige Teil eines Balkens 1, 11, welcher bei besagter Verbindung zwischen zwei mit diesem Balken zu verbindenden Balken der angrenzenden äußeren Schale hindurchragt und an der Außenseite der beiden Balken zum Vorschein kommt. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausrührungsform sind die Vorköpfe 1.1, 11.1 um das Maß „b" breiter als die Balken 1,11, von denen sie ein Teil sind; sie springen gegenüber dem restlichen Teil des Balkens in jener Richtung vor, in welcher der dünnere Längsbereich der mit ihnen zu verbindenden Balken liegt. Dadurch sieht es von außerhalb des Gebäudes aus, als wären die Balken der äußeren Schale 1 deutlich dicker als sie es tatsächlich in ihrem überwiegenden Längsbereich sind. Die Dicke der Außenschale in deren überwiegendem (mittlerem) Längsbereich kann damit unabhängig von der Dicke der Außenschale im Eck- und Endbereich der einzelnen Balken festgelegt werden.

[0014] Ästhetisch bedeutet das im Allgemeinen einen Vorteil, da die äußere Schale 1 des mehrschaligen Blockhauses im Normalfall dünner ausgeführt wird als die Balken eines einscha-ligen Blockhauses und da das dünne Aussehen der Vorköpfe daher viele Betrachter irritieren würde.

[0015] In einer besonders vorteilhaften Ausbildungsform ist der Vorsprung b der Dicke der Vorköpfe 1.1, 11.1 bzw. allgemeiner der dickeren Längsbereiche der Balken 1,11 gegenüber 2/8

SSsrreiebiKfcts föisilmX AT 510 111 B1 2013-12-15 der Balkendicke im mittleren Längsbereich der Außenbalken gleich stark bemessen, wie die Dicke der Balken 2, 12 der inneren Schale. Dadurch können die Balken der inneren Schale aus einem gemeinsamen Rohteil für den inneren und den äußeren Balken herausgeschnitten werden und der verbreiterte Längsbereich (Vorkopf) des äußeren Balkens verursacht keinen zusätzlichen Verschnitt.

[0016] Die Balken der Innenschalen sind um den zweifachen Schalenzwischenraum kürzer als der dünnere Längsbereich der Balken der Außenschalen. Zum Aufteilen eines Balkens, der über seine ganze Länge die Querschnittsfläche der dickeren Längsbereiche eines Balkens für eine Außenschale aufweist, in einen Außenbalken und einen Innenbalken kann zuerst an den Längsbereichen, an denen am Außenbalken der dünnere Längsbereich endet, jeweils eine Nut geschnitten bzw. gefräst werden, welche über die Höhe des Balkens durch verläuft und deren Tiefe gleich der Dicke des Balkens für die innere Schale ist. Von einer der beiden Nuten aus kann dann mittels einer Bandsäge entlang des Balkens bis zur zweiten Nut geschnitten werden, sodass der Balken in einen Balken für die Außenschale und einen Balken für die Innenschale zerfällt. Aus einem einzigen Kantholz können somit nahezu ohne Verschnitt und mit sehr geringem Arbeitsaufwand ein Balken für die Außenschale und auch der dazu passende Balken für die Innenschale gefertigt werden.

[0017] Aus statischen Gründen ist es wichtig, die einzelnen Balken der Außenschale in jenen Längsbereichen in denen sie über die angrenzende Außenschale vorspringen - also in den Längsbereichen in denen sie dicker sind -, miteinander zu verbinden, sodass sie auch in ihrer Längsrichtung gegeneinander nicht verschiebbar sind und somit einen sogenannten Schubverbund bilden. Die Biegefestigkeit der Anordnung bezüglich Biegeachsen, welche normal zu der durch die Balken gebildeten Schale liegen, wird damit gegenüber einer Anordnung aus nicht schubfest verbundenen Balken auf ein Vielfaches erhöht.

[0018] Das Verbinden der Balken einer Schale kann unter anderem mittels vertikal ausgerichteter und durch mehrere Balken hindurch verlaufender Verbindungszapfen 6 bewerkstelligt werden.

[0019] Unter Anwendung mehrerer Zusatzmaßnahmen ist mit der gezeigten Bauweise "Passivhausstandard" erreichbar. Die einzelnen Zusatzmaßnahmen dazu sind: [0020] - An der Außenseite der inneren Schale ist eine Dampfbremsfolie (also eine Folie, welche Wasserdampfdiffusion nicht absperrt, aber bremst) angebracht und zwischen den Schalen ist wärmeisolierendes Material angeordnet.

[0021] - Innenschale und Außenschale einer Wand sind durch eine Mehrzahl von längli chen Zapfen, die sich normal zur Wandebene durch den Schalenzwischenraum erstrecken und aus einem Material mit schlechter Wärmeleitung bestehen, miteinander verbunden.

[0022] - In Eckbereich zwischen zwei Wänden sind nur Innenschale mit Innenschale und

Außenschale mit Außenschale miteinander verbunden. Es gibt keine direkte Verbindung zwischen der Innenschale einer Wand mit der Außenschale einer anderen Wand.

[0023] - Über der tragenden Fundamentplatte des Blockhauses ist eine tragfähige Wärme dämmschicht angebracht, welche sich unter die Innenschalen und unter den Schalenzwischenraum der Außenwand erstreckt, nicht aber unter die Außenschalen. Die Innenschalen sind nur punktuell durch einzelne Stützen durch die tragfähige Wärmedämmschicht hindurch mit der Fundamentplatte verbunden und an dieser abgestützt.

[0024] - Zwischendecken des Gebäudes sind nur an den Innenschalen der Wände abge stützt, nicht aber an den Außenschalen.

[0025] - Die Dachlast des Gebäudes ist an den Außenschalen abgestützt. 3/8

8steTOd»5C!!«S AT 510 111 B1 2013-12-15 [0026] - Installationsverrohrungen für Wasser und Elektrizität sind nur in den Innenschalen angeordnet und durchdringen diese in der zur Wandebene normalen Richtung nicht.

[0027] In Fig. 3 ist ein vorteilhafter Bodenaufbau eines erfindungsgemäßen Blockhauses skizziert.

[0028] E ine feste Fundamentplatte 20, welche typischerweise aus Stahlbeton besteht, bildet die Zwischenschicht, die das Blockhaus als gesamtes gegenüber dem geologischen Untergrund abstützt. Auf der Fundamentplatte 20 ist eine Wärmedämmschicht 21 angeordnet, welche sich randseitig unter die Innenschalen der Außenwände des Blockhauses und auch unter den Schalenzwischenraum der Außenwände erstreckt.

[0029] Bei großen Belastungen der Innenschalen 2 z.B. bei mehrgeschossiger Bauweise, werden durch die tragfähige Wärmedämmschicht 21 hindurch einzelne Stützen mit der Fundamentplatte 20 verbunden und an dieser abgestützt. Ansonsten ist die Innenschale auf eine tragende Wärmedämmung (z.B. Foamglas) aufgesetzt, um eine geschlossene Wärmedämmung von der Bodenplatte und Wand zu erreichen. Durch die Außenschalen der Außenwände oder durch eine von der Fundamentplatte 20 aufragende Betonaufkantung 20.1 sind die seitlichen Stirnflächen der Wärmedämmschicht 21 geschützt. Diese Bauweise ist robust und es werden Kältebrücken, wie sie bei vielen Gebäuden am Bodenrandbereich auftreten, vermieden. Durch die genannten Maßnahmen, und indem die Außenschalen etwas stärker ausgeführt werden als die Innenschalen, ist es möglich, die Last des Daches des Blockhauses allein auf die Außenschalen abzustützen, sodass auch bei der Dachanbindung keine Verbindung zu Innenschalen hergestellt werden muss. Die Innenschalen sind aber - nicht zuletzt wegen der Stützwirkung durch die verbindenden Teile 3 an den Außenschalen - so stabil, dass sie alleine Zwischendecken tragen können, sodass also auch durch Zwischendecken nicht der Schalenzwischenraum zwischen Innenschalen und Außenschalen überbrückt werden muss. Dieses Aufteilen der Lasten hat übrigens nicht nur bezüglich Wärmedämmung Vorteile, sondern auch bezüglich Schallübertragung. Es gibt dadurch praktisch keine Durchdringung der Wärmedämmung und der Dampfbremsfolie sowie der Luftdichtungsebene durch Balken oder Zwischenwände. Durch das zwischen den Wandschalen liegende wärmeisolierende Material können Übergänge zu anderen Wandkonstruktionen wie z.B. Riegelwand ohne Kältebrücken und ohne Unterbrechung der Luftdichtheitsebene verwirklicht werden.

[0030] Gegenüber Bauweisen, bei der die Innenschalen an Eckbereichen durch den Schalenzwischenraum und durch die Außenschalen ragt, können bezüglich Wärmeleitung die Durchdringungen der Dämmung durch die Verbindungsteile 3 gemäß der vorliegenden Bauweise bei weitem dadurch kompensiert werden, dass das Holz der Außenschale nicht durchbrochen ist. 4/8

Claims (7)

1. isterrecNsches pitesSasnt AT 510 111 B1 2013-12-15 Patentansprüche 1. Blockhaus mit zweischaligen Außenwänden, wobei im Eckbereich zwischen zwei Außenwänden direkt nur Innenschale mit Innenschale und Außenschale mit Außenschale verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die normal zur Schalenebene liegende Dicke der Balken (1, 11) der Außenschale einer Außenwand in dem von zwei Außenschalen angrenzender Außenwände eingegrenzten Längsbereich der Balken geringer ist, als in den daran angrenzenden Längsbereichen dieser Balken.
2. 2. Blockhaus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß (b), um welches die Dicke der Balken der Außenschale vom breiteren Bereich auf den schmäleren Bereich zurückspringt, gleich der Dicke der Balken (2, 12) für die inneren Schalen ist.
3. 3. Blockhaus nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass übereinander angeordnete Balken (1, 11) einer Außenschale unmittelbar an jenen Längsbereichen, an denen die Balken größere Dicke aufweisen, schubfest miteinander verbunden sind.
4. 4. Blockhaus nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass - an der Außenseite der inneren Schale der Außenwände eine Dampfbremsfolie (4) angebracht ist, - dass zwischen der inneren und der äußeren Schale der Außenwände wärmedämmendes Material (10) angeordnet ist, - dass Balken (2, 12) der Innenschale mit Balken (1, 11) der Außenschale durch eine Mehrzahl von Verbindungselementen (3) verbunden sind, welche als länglichen Zapfen aus einem Material mit geringer Wärmeleitung ausgebildet sind, - dass im Eckbereich zwischen zwei Außenwänden nur Innenschale mit Innenschale und Außenschale mit Außenschale verbunden sind, - und dass das Blockhaus eine tragende Fundamentplatte (20) aufweist, auf welcher eine tragfähige Wärmedämmschicht (21) angeordnet ist, welche sich randseitig unter die Innenschalen und unter den mit wärmedämmendem Material versehen Schalenzwischenraum (10) der Außenwände erstreckt.
5. 5. Blockhaus nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Stirnflächen der tragfähigen Wärmedämmschicht (21) zumindest annähernd bündig zur Innenfläche der Außenschalen der Außenwände liegen und durch die Außenschalen der Außenwände oder durch eine diese Außenschalen tragende Betonaufkantung (20.1) abgedeckt werden.
6. 6. Blockhaus nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Zwischendecken nur an den Außenwänden nur an deren Innenschalen abgestützt sind und das die Last des Daches an den Außenwänden nur an deren Außenschalen abgestützt ist.
7. 7. Blockhaus nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die als Verbindungselemente (3) dienenden länglichen Zapfen mit Bohrungen in den Balken (2) der inneren Schalen unter Zwischenlage eines Stücks Dampfbremsfolie (4.1) verklebt sind. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 5/8