AT518992B1

AT518992B1 - Geschoßdecke

Info

Publication number: AT518992B1
Application number: ATA16/2017A
Authority: AT
Inventors: Peer Robert
Original assignee: Peer Robert
Priority date: 2017-01-17
Filing date: 2017-01-17
Publication date: 2018-03-15
Also published as: WO2018132850A1; AT518992A4; AT15837U1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Geschoßdecke (1, 2) , welche als Wärmespeichermasse einer Heiz- oder Kühlanlage nutzbar ist und eine Betonschicht (3) umfasst, die durch Schleifen eines ein Wärmeträgerfluid führenden Rohres (5) durchzogen ist. Zusätzlich zum Rohr (5) ist ein Wärmeleitprofil (6, 11) durch die Betonschicht (3) umfasst, wobei das Wärmeleitprofil (6, 11) parallel zum Rohr (5) verläuft, flächig an dessen äußerer Mantelfläche anliegt, und mit Profilflächenbereichen radial von dieser weg ragt.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Geschoßdecke, welche eine Betonschicht umfasst und als Wärmespeichermasse einer Heiz- oder Kühlanlage nutzbar ist.

[0002] Bei der sogenannten "Betonkernaktivierung" wird die Wärmespeichermasse der Betonschicht einer Geschossdecke dazu verwendet, Räume eines Gebäudes zu heizen und zu kühlen. In die Betonschicht sind dazu Rohrschleifen eingegossen, welche Wärmeträgerfluid führen. In einer beispielhaften bestimmungsgemäßen Betriebsweise werden die Rohrschleifen in der Nacht durch kühles Wasser durchflossen um den Beton zu kühlen. Am Tag wirkt die gekühlte Geschossdecke der Tageserwärmung im darunterliegenden Raum entgegen und kann damit eine Klimaanlage entlasten oder ersetzen.

Am häufigsten wird eine so verwendbare Geschossdecke hergestellt, indem die Rohrschleifen entweder direkt oder mittelbar an der vorher arrangierten Stahlbewehrung festgeklammert und dann durch Ortbeton umgossen werden. Ein Beispiel dafür zeigt die DE 10312844 B3.

[0003] Eine störende Beschränkung bei der Verwendung derartiger Geschossdecken zur Heizung oder Kühlung besteht darin, dass auf Grund der vergleichsweise schlechten spezifischen Wärmeleitfähigkeit von Beton, die Wärmeübertragung in die Geschossdecke hinein bzw. daraus heraus, relativ langsam ist, was bewirkt, dass die Heiz- bzw. Kühlleistung relativ niedrig ist. Der Effekt ist besonders stark störend, wenn die Geschossdecke über ihre Oberfläche direkt einen an sie angrenzenden Raum heizen oder kühlen soll.

[0004] Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Geschossdecke, welche eine Betonschicht aufweist die durch Schleifen eines ein Wärmeträgerfluid führenden Rohres durchzogen ist, und dazu vorgesehen ist, als Wärmespeichermasse einer Heiz- oder Kühlanlage zu dienen, so verbessert auszuführen, dass pro Zeit eine höhere Wärmemenge gespeichert bzw. geliefert werden kann.

[0005] Für das Lösen der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen die Geschossdecke so auszubilden, dass zusätzlich zu jenem Rohr, welches bestimmungsgemäß ein Wärmeträgerfluid führt, ein Wärmeleitprofil durch die Betonschicht umfasst ist, wobei das Wärmeleitprofil parallel zum Rohr verläuft, flächig an dessen äußerer Mantelfläche anliegt, und mit Profilflächenbereichen radial von dieser weg ragt.

[0006] Durch das Wärmeleitprofil wird die Fläche über welche Wärmeübertragung in die bzw. aus der Betonschicht erfolgt, stark vergrößert. Damit wird schnellere Wärmeübertragung zwischen Wärmeträgerfluid und Betonschicht erreicht.

[0007] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform verläuft das Wärmeleitprofil parallel zur Ebene der Betonschicht der Geschossdecke und ragt mit einem Teil seiner Mantelfläche an bzw. über die Oberfläche der Betonschicht.

[0008] Damit kann Wärme auch unter Umgehung der Betonsicht rasch zwischen dem zu beheizenden oder zu kühlenden Raum einerseits und dem im Rohr geführten Wärmeträgerfluid ausgetauscht werden. Damit kann die Temperatur in dem an der Geschossdecke befindliche Raum besonders rasch gezielt angepasst werden. Der Effekt ist um so stärker, umso mehr Oberfläche des Wärmeleitprofils aus der Betonschicht hervorragt.

[0009] Bevorzugt ist das Rohr an jenem Querschnittsflächenbereich des Wärmeleitprofils angebracht, welcher am weitesten von der Betonoberfläche entfernt liegt. Damit ist das Rohr besser gegen Beschädigungen sicher, wenn an der Betonschicht zwecks Verankerung von daran zu befestigenden Teilen gebohrt wird.

[0010] Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen veranschaulicht: [0011] Fig. 1: eine vertikale Schnittansicht durch eine erste beispielhafte erfindungsgemäße

Geschossdecke 1.

[0012] Fig. 2: zeigt in gleicher Ansicht wie Fig. 1 eine zweite beispielhafte erfindungsgemäße

Geschossdecke 2.

[0013] Fig. 3: zeigt in Seitenansicht ein Teilprofil des in der Geschossdecke von Fig. 2 verwen deten Wärmeleitprofils.

[0014] Die Geschossdecken 1, 2 gemäß Fig. 1 und Fig. 2 weisen eine Betonschicht 3 auf, welche durch zwei Lagen Bewehrung 4 (Baustahlgitter) verstärkt sind. Die Blickrichtung in Fig. 1 und Fig. 2 ist jeweils parallel zur Längsrichtung der Schlaufen in welchen jenes Rohren 5 gelegt ist, welches im bestimmungsgemäßen Betrieb durch ein Wärmeträgerfluid - typischerweise Wasser - durchflossen ist. Das Rohr 5 ist typischerweise ein Kunststoffschlauch.

[0015] Am Beispiel gemäß Fig. 1 verlaufen die Schlaufen des Rohres 5 an der Unterseite der unteren Lage der Bewehrung 4 entlang. Jeweils zwei zueinander benachbarte Stränge des Rohres 5 sind durch das gleiche Wärmeleitprofil 6 gehalten, indem jeweils ein Strang in einer von zwei Rohraufnahmenuten 7 des Wärmeleitprofils 6 gehalten ist.

[0016] Die Querschnittsform der Rohraufnahmenut 7 ist etwa die eines Kreisabschnittes, wobei der zugehörige Mittelpunktswinkel etwas größer ist als 90°, sodass also die maximale Breite der Rohraufnahmenut 7 größer ist als die Breite ihrer Öffnungsfläche. Das Rohr 5, dessen Querschnittsfläche eine kreisförmige Außenkontur hat, ist in die Rohraufnahmenut 7 eingeklemmt. Damit ein Rohr 5 in die Rohraufnahmenut 7 eingebracht werden kann, müssen die beiden Nutflanken vorübergehend soweit aufgebogen werden, das die Breite der Öffnungsfläche der Rohraufnahmenut 7 ausreichend groß wird, dass das Rohr 5 hindurchgequetscht werden kann. Im elastisch unverformten Zustand ist der Außendurchmesser des Rohres 5 idealerweise geringfügig größer als der Innendurchmesser der Rohraufnahmenut 7. Damit wird erreicht, dass das Rohr 5 satt an den Begrenzungsflächen der Rohraufnahmenut 7 anliegt und somit Wärmeübertragung erleichtert wird.

[0017] Um seiner Bestimmung - Wärmeübertragung - entsprechen zu können, hat das Material aus welchem das Wärmeleitprofil 6 besteht eine deutlich bessere spezifische Wärmeleitfähigkeit als Beton. Typischerweise besteht das Wärmeleitprofil 6 aus Stahl oder Aluminium. Neben den beiden Bereichen des Wärmeleitprofils 6, welche jeweils eine Rohraufnahmenut 7 umfassen, weist das Wärmeleitprofil 6 zwei Verbindungsstege 8 auf, sowie eine aus der Betonschicht 3 hervor ragende Platte 9, deren Ebene parallel zur Ebene der Geschossdecke 1 liegt, und welche vor allem dem Wärmeaustausch mit dem an die Unterseite der Geschossdecke 1 angrenzenden Raum dient.

[0018] Die Verbindungsstege 9 verbinden jeweils einen eine Rohraufnahmenut 7 umfassenden Bereich mit der Platte 9.

[0019] In dem in Fig. 1 skizzierten Beispiel liegt die Platte 9 in einem Abstand zu dieser unterhalb der unteren Oberfläche der Betonschicht 3. Damit ist es einfach wie in Fig. 1 skizziert zwischen zwei benachbarten Wärmeleitprofilen 6 einen Streifen 10 aus schallschluckendem Material 10 einzuklemmen, dessen freie Oberfläche bündig mit den Platten 9 der Wärmeleitprofile 6 liegt.

[0020] Bei der Geschossdecke 2 gemäß Fig. 2 befindet sich das Rohr 5 im Höhenbereich zwischen den beiden Lagen der Bewehrung 4. Das Wärmeleitprofil 11 ist in diesem Fall aus drei einzelnen Teilprofilen, nämlich einem äußeren Teilprofil 12 und zwei darauf aufgesteckten inneren Teilprofilen 13 zusammengefügt.

[0021] Das äußere Teilprofil 12 ist im Wesentlichen ein U-Profil, dessen Basisfläche eben ist und in diesem Fall bündig mit der unteren Oberfläche der Betonschicht 3 abschließt. Die beiden von der Basisfläche in die Betonschicht 3 hineinragenden Flanken des äußeren Teilprofils 12 sind durch einen Raster von Schlitzen 14 (Fig. 3) durchbrochen, die in Querschnittsansicht von den freien Enden Flanken her auf die Basisfläche zu ragen. Die Schlitze 14 sind erforderlich, damit durch sie hindurch Stäbe der unteren Lage der gitterförmigen Bewehrung 4, deren Ebene die die Flanken des äußeren Teilprofils 12 schneidet, verlaufen können.

[0022] Die beiden inneren Teilprofile 13 weisen jeweils wieder eine Rohraufnahmenut 7 auf.

Weiters weisen sie eine schlanke enge Nut 15 auf, in welche die freien Enden der Flanken des äußeren Teilprofils 12 eingesteckt sind und darin kraftschlüssig halten.

[0023] Die Bauweise der Geschossdecke 2 gemäß Fig. 2 ist etwas aufwändiger als jene der Geschossdecke 1 von Fig. 1. Sie ist aber dahingehend vorteilhafter, dass das Wärmespeichervermögen der gesamten Betonschicht 3 besser genützt wird, und dass das Rohr 5 besser gegen Beschädigungen durch Bohren geschützt ist.

[0024] Die Geschossdecke 2 gemäß Fig. 2 weist an ihrer Unterseite eine aus optischen Gründen vorteilhafte dünne Deckschicht 16 auf, die sowohl die Betonschicht 3 als auch die Basisfläche des äußeren Teilprofils 12 abdeckt. Die Deckschicht 16 ist typischenweise durch Aufkleben eines Netzes und verspachteln gebildet.

Claims

Patentansprüche

1. Geschoßdecke (1, 2), welche als Wärmespeichermasse einer Heiz- oder Kühlanlage nutzbar ist und eine Betonschicht (3) umfasst, die durch Schleifen eines ein Wärmeträgerfluid führenden Rohres (5) durchzogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zum Rohr (5) ein Wärmeleitprofil (6, 11) durch die Betonschicht (3) umfasst ist, wobei das Wärmeleitprofil (6, 11) parallel zum Rohr (5) verläuft, flächig an dessen äußerer Mantelfläche anliegt, und mit Profilflächenbereichen radial von dieser weg ragt.
2. Geschoßdecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Rohr (5) an jenem Querschnittsflächenbereich des Wärmeleitprofils (6, 11) befindet, welcher am weitesten von der Oberfläche der Betonschicht (3) entfernt liegt.
3. Geschoßdecke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitprofil (6, 11) parallel zur Ebene der Betonschicht (3) verläuft und mit einem Teil seiner Mantelfläche an bzw. über die Oberfläche der Betonschicht (3) ragt.
4. Geschoßdecke nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitprofil (6) über die Betonschicht (3) hervorragt, und dass zwischen den hervorragenden Bereichen benachbarter Wärmeleitprofile (6), Streifen (10) aus schallschluckendem Material gehalten ist.
5. Geschoßdecke nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitprofil (11) durch die Ebene einer Lage einer Bewehrung (4) geschnitten wird und dass Wärmeleitprofil (11) durch Schlitze (14) durchbrochen ist, durch welche hindurch Stäbe der Bewehrung (4) verlaufen.
6. Geschoßdecke nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitprofil (11) mehreren einzelnen Teilprofilen (12, 13) umfasst, welche parallel zueinander ausgerichtet sind und flächig anliegen.