CH690828A5 - Bauelement für die Konstruktion von Wand- bzw. Dachvorsprüngen - Google Patents

Description

  
 



  Die Erfindung liegt im Bereich des Bauwesens und betrifft Bauelemente zur Konstruktion von Wand- bzw. Dachvorsprüngen und die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Erstellen von Gebäudewand- oder Dachrandkonstruktionen unter Verwendung solcher Bauelemente. 



  Dächer dienen zum Feuchtigkeitsschutz von Gebäuden, beispielsweise schützen sie vor Regen- und Schneewasser, ferner dienen sie der Dämmung der Gebäude und schützen beispielsweise vor Kälte und Wärme. Insbesondere zum Feuchtigkeitsschutz und zur Wärmedämmung von Dachrändern und Gebäudewänden werden Bauelemente verwendet, die als Simse oder Vorsprünge über die lotgerechte Flucht der Dachränder bzw. Gebäudewände hinausragen und beispielsweise die Fassade vor herauf- wie herablaufendem Regenwasser schützen. Solche Bauelemente zur Verwendung als Vorsprünge können aus den verschiedenartigsten Werkstoffen, beispielsweise aus Beton, Holz, Metall, Stein, Kunststoff usw. bestehen. 



  Ein erster Nachteil bekannter Dachrandkonstruktionen besteht im aufwändig zu realisierenden Auffangen und Ableiten anfallenden Wassers. Das Anbringen von Wasserschrägen und Wassernasen, beispielsweise als Metallbleche  deren Verbindung untereinander, sowie deren Befestigung und Abdichtung bezüglich der unterliegenden Vorsprünge ist arbeitsintensiv und somit teuer. 



  Ein weiterer Nachteil bekannter Dachrandkonstruktionen besteht in der aufwendig zu realisierenden Wärmedämmung. Die verwendeten Werkstoffe weisen oftmals einen hohen Wärmedurchgangskoeffizienten (k-Wert) auf, sodass sie im Gebäude lokale Kältebrücken verursachen, welche neben erhöhten Heizkosten vor allem infolge von Kondenswasser zu Gebäudeschäden führen. Solche Kältebrücken werden durch das Anbringen von Dämmmaterials behoben, meistens derart, dass zwischen dem Auflager, gebildet durch eine Geschossdecke bzw. durch eine Tragwand, und den darauf angebrachten Vorsprüngen durchgehende Lagen oder Schichten Dämmmaterial verlegt werden, die nur von den Befestigungsmitteln der Vorsprünge durchbrochen sind. 



  Diese Lösung mittels intermediärer Lagen Dämmmaterial führt zu weiteren Nachteilen. So werden die Vorsprünge in einem relativ spätem Rohbaustadium versetzt. Die Verankerung der Befestigungsmittel der Vorsprünge im Auflager, die stabil und für hohe Lasten ausgelegt ist, und die waagrecht und die Fertigungstoleranzen des Auflagers ausgleichend ausgeführt ist, diese Verankerung erfolgt in einem relativ frühen Stadium, oftmals vor dem Verlegen des Dämmmaterials, beispielsweise schon bei der Herstellung des Auflagers. Verschiedene Bauequipen sind somit in unterschiedlichen Rohbaustadien mit der Erstellung der Wandvorsprünge beschäftigt. Aus verfahrenstechnischen Gründen ist eine Vereinfachung wünschenswert, da eine solche Rationalisierung nicht nur zu Kostenersparnissen führt, sondern auch eine Erhöhung der Freiheitsgraden bei der individuellen Detailausbildung bewirkt.

   Die Bauherrschaft und die Ausführenden werden beispielsweise durch die Notwendigkeit des Anbringens von Verankerungen und von Dämmmaterial bei der Formgestaltung der Vorsprünge wesentlich eingeschränkt. 



  Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung von Bauelementen, welche die oben beschriebenen Nachteile beheben. Im Besonderen sollen die Bauelemente zur Konstruktion von Vorsprüngen an Gebäudewänden bzw. Dachrändern montierbar sein. Die Bauelemente sollen die Gebäude- und Dachränder wärmedämmen und das Gebäude schon in der Rohbauphase vor Wasserschäden schützen können. Die Bauelemente sollen aus gängigen, robusten energetisch sinnvollen Werkstoffen herstellbar sein. Sie sollen mit gängigen Techniken einfach und praktikabel und schon im Rohbau montierbar sein. 



  Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen definierte Erfindung gelöst. 



  Der Erfindungsgedanke beruht auf einer grundlegenden Analyse, der in wirkungsweise verbundenen Verfahrensschritte bei der Rohbaumontage. Er resultiert in einem neuartigen Kopplungselement, welches sich durch die Inkorporation von Dämmmaterial in eine tragende, biegefeste und wasserdichte Schale auszeichnet. Dieses Kopplungselement ist auf ein Auflager, gebildet durch eine Gebäudewand und/oder eine Geschossdecke montierbar, derart dass durch die Montage des Kopplungselementes die horizontalen wie auch die vertikalen Bautoleranzen aufnehmbar und ausgleichbar sind. Dieses Kopplungselement lässt sich zur Befestigung eines über die lotgerechte Gebäudeflucht hinausragenden Gebäudewandrands bzw. Dachrands verwenden. 



  Die erfindungsgemässe Inkorporation von Wärmedämmung in Bauelemente erlaubt eine vollkommen neue Montage von Dachrandabschlüssen im Rohbau, denn die erfindungsgemässen Bauelemente lassen sich in einem frühen Rohbaustadium mittels verankerter Befestigungsmittel direkt auf Auflagern der Primärkonstruktion versetzen. Das Verlegen der Wärmedämmung der  Gebäudewände und Geschossdecken erfolgt im nachfolgenden Rohbaustadium und wirkt somit nicht störend oder behindernd bei der Erstellung der Dachrandabschlüsse. Beispielsweise wird eine Wärmedämmung der Gebäudewände und Geschossdecken in Form von Matten, Platten usw. verlegt, und an die bereits montierten, kerngedämmten Kopplungselemente kältebrückenfrei herangeführt. Die Erstellungskosten des Rohbaus werden durch die Reduktion der Verfahrensschritte gesenkt.

   Die erfindungsgemässen Bauelemente lassen sich als normierte und standardisierte Halbzeuge vorproduzieren und zwischenlagern. Die Anzahl möglicher Freiheitsgrade bei der Gestaltung von Vorsprüngen wird somit erhöht und sie wird von Rahmenzwängen befreit. Der hauptsächliche Anwendungsbereich der erfindungsgemässen Bauelemente liegt beispielsweise in der Konstruktion von Gebäudekronen, Gebäudeabschlüssen und Dachrandbereichen über den letzten Geschossdecken. Insbesondere ist es möglich, normierte und standardisierte, kerngedämmte Kopplungselementen zu verwenden, welche mit beispielsweise vom Bauherrn individuell gestalteten und ausgebildeten Vordächern versehen werden. 



  Anhand der Fig. 1 bis 4 wird die Erfindung im Detail erläutert. 
 
   Fig. 1 und 2 zeigen in seitlicher Sicht einen Teil einer beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemässen Bauelementes mit Kopplungselement und Vordach, das auf einer Geschossdecke oder einer Tragwand montiert ist. 
   Fig. 3 zeigt im Schnitt einen Teil von nebeneinander montierten erfindungsgemässen Bauelementen in den Ausführungsformen gemäss der Fig. 1, 2 und 4, die seitlich angebrachte Falze aufweisen. 
   Fig. 4 zeigt im Schnitt einen Teil einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemässen Bauelementes mit einstückigem Kopplungselement und Vordach. 
 



  Die Fig. 1 und 2 zeigen Teile beispielhafter Ausführungsformen von erfindungsgemässen Bauelementen 1 zur Konstruktion von Wand- und/oder Dachvorsprüngen. Fig. 1 zeigt eine vereinfachte Seitenansicht eines Bauelementes 1 mit Kopplungselement 2 und Vordach 3, das auf einer Geschossdecke 5 als Auflager montiert ist. Fig. 2 zeigt eine vereinfachte Seitenansicht eines Bauelementes 1 mit Kopplungselement 2 und Vordach 3, das an einer Tragwand 6 und/oder einer Geschossdecke 5 als Auflager montiert ist. Geschossdecke 5 und Gebäudewand 6 sind beispielsweise aus Beton, können aber auch aus anderen gängigen Werkstoffen der Bauindustrie wie Holz, Stein, Metall usw. sein. 



  Das Bauelement 1 besteht aus dem Kopplungselement 2 und einem beispielsweise über Verbindungsmittel 7 damit verbundenen Vordach 3 aus mechanisch tragendem Werkstoff. Das Kopplungselement 2 dient zur Aufnahme vertikaler und horizontaler Kräfte sowie zur Aufnahme von Drehrnomenten. Als Verbindungsmittel zwischen Kopplungselement 2 und Vordach 3 wie auch dem Auflager 5, 6 können beispielsweise beliebige bekannte form- und stoffschlüssige Mittel wie Schraubverschlüsse, Steckverschlüsse, Bajonettverschlüsse, Klebverbindungen usw. verwendet werden. Kopplungselement 2 und Vordach 3 können auch einstückig miteinander verbunden sein, wie in der beispielhafte Ausführungsform gemäss Fig. 4 gezeigt. 



  Das Bauelement 1 weist ferner mindestens einen Kern 4 aus wärmedämmendem Werkstoff auf. Zum Vermeiden von Kältebrücken ist es vorteilhaft aber nicht zwingend, den Kern 4 im Kopplungselement 2 anzulegen, derart, dass die Unterseite des Kopplungselements 2 weitgehend wärmegedämmt ist. Die Bauelemente 1 weisen somit mindestens einen, den Querschnittsbereich des Kopplungselementes 2 wärmedämmend ausfüllenden Kern 4 auf. Wie in den beispielhaften Ausführungen gemäss der Fig. 1 und 2 gezeigt, wird das kerngedämmte Kopplungselement 2 in weiteren Montageschritten derart mit Dämmmaterial 9 wärmedämmend angeschlossen, dass das Gebäude durch das Dämmmaterial 9 der Gebäudewand 6, durch den wärmedämmenden Kern 4 und durch Dämmmaterial 9 der Geschossdecke 5 kältebrückenfrei wärmegedämmt ist.

   Dem Fachmann steht es bei Kenntnis der vorliegenden Erfindung frei, das Kopplungselement 2 in mehrere Kerne zu unterteilen und diese Elemente beispielsweise mit oder ohne einstückig damit integriertem Vordach zu realisieren, wie beispielsweise in der Ausführungsform gemäss Fig. 4 gezeigt. 



  Als mechanisch tragender Werkstoff von Bauelementen 1 wird beispielsweise Beton verwendet, der zum Erreichen der notwendigen Biegefestigkeit armiert sein kann. Natürlich sind auch andere gängige mechanisch tragenden Werkstoffe wie, Holz, Stein, Metall, Kunststoff usw. verwendbar. Als wärmedämmender Werkstoff der Bauelemente 1 wird beispielsweise Glaswolle oder Glasfaser verwendet. Bei Kenntnis der vorliegenden Erfindung kann der Fachmann eine Vielzahl gängiger wärmedämmender Werkstoffe, wie Holzwolle, Mineralfasern, Schaumstoffe, Styropor usw. verwenden. Er kann auch Schutzgas und Vakuum als Dämmung einsetzen.

   Als vorteilhafte Ausführungen seien hier Bauelemente 1, zumindestens teilweise aus mit Beton umgossener Glaswolle oder Glasfaser bestehend erwähnt, die sich als normierte und standardisierte Halbzeuge vorproduzieren und zwischenlagern lassen und die insbesondere ökologisch sinnvolle Bauelemente 1 darstellen. Eine weitere Variante  sind Bauelemente 1 in der Ausführungsform von Holzbalken mit eingearbeiteten Hohlräumen zur Funktion als Kerne mit Luft- oder Schutzgaspolstern. 



  Die Bauelemente 1 setzen sich aus Kopplungselement 2 und damit verbundenem Vordach 3 zusammen. Kopplungselement 2 und Vordach 3 lassen sich in ihrer Gestaltung und Formgebung frei ausführen. Sie können mehr oder weniger kräftig, beispielsweise als dünner, schmaler Dachrand oder als Lastvordach ausgeführt sein. Sie können aber auch als reichhaltig gegliederter Ziersims mit einer oder mit mehreren Abschrägungen, mit unterschiedlichen Steigungen, mit waagrechten von Zierelemente unterbrochenen Gliederungen usw. ausgeführt sein. Dem Fachmann stehen bei Kenntnis der vorliegenden Erfindung vielfältige Möglichkeiten der spezifischen Ausführung solcher Bauelemente zur Verfügung. Die Fig. 1, 2 und 4 zeigen solche unterschiedlichen Ausführungsformen von Vordächern 3 beispielhaft auf. 



  Die Kopplungselemente 2 lassen sich in einem relativ frühem Stadium des Rohbaus versetzen. Am Beispiel des in den Fig. 1 und 2 gezeigten Betonbaus, werden sie auf einer tragenden Geschossdecke 5 und/oder an einer Tragwand 6 als Auflager montiert. Zum Ausgleich der Fertigungstoleranzen des Gebäuderohbaus, welche einige Zentimeter betragen können, sowie zum Erzielen einer waagrechten und perfekten Gliederung von Gebäudewand- und Dachrandkonstruktionen unter Verwendung der erfindungsgemässen Bauelemente 1, werden die Kopplungselemente 2 in der Ausführung gemäss der Fig. 1 und 2 in waagrecht austarierten Unterlagern 7 min  verankert. Diese Verankerung der Bauelemente 1 kann beispielsweise durch Verschrauben, Verkanten oder passendes Einsetzen erfolgen.

   Die Unterlager 7 min  sind beispielsweise metallische Träger, die in vorgängigen Verfahrensschritten nach Laserjustierung mit dem Auflager waagrecht oder senkrecht verschraubt oder andersweitig formschlüssig oder auch stoffschlüssig, beispielsweise mittels  einer Steckverbindung, eines Bajonettverschlusses, eines Keils oder einer Klebeverbindung befestigt werden. Natürlich steht es dem Fachmann, bei Kenntnis der vorliegenden Erfindung frei, Auflager mit geringeren Fertigungstoleranzen zu fertigen, sodass die Verwendung von Unterlagern nicht zwingend ist. Des weiteren stehen dem Fachmann bei Kenntnis der vorliegenden Erfindung vielfältige andere, nichtgezeigte Ausführungsformen solcher Unterlager frei.

   Die Form der Unterlager, sowie die Beschaffenheit des verwendeten Werkstoffes lassen sich einer Vielzahl unterschiedlicher Gegebenheiten wie beispielsweise Holzkonstruktionen, Steinkonstruktionen usw. anpassen. Insbesondere kann ein höhenausgleichender Mechanismus zur Montage auf Geschossdecken 5 gemäss Fig. 1 bzw. ein tiefenausgleichender Mechanismus zur Montage an Tragwänden 6 gemäss Fig. 2, beispielsweise in Form einer Spindel mit Unterlagerflächen im verwendeten Bauelement 1 selbst integriert sein. Die Kopplungselemente 2 mit Ausgleichmechanismus lassen sich so mit den Unterlagerflächen auf Fertigungstoleranzen aufweisende Auflager setzen und verankern und durch Betätigen des Ausgleichmechanismus individuell waagrecht austarieren.

   Die Verankerung kann als Verschraubung oder anderweitig formschlüssig oder stoffschlüssig, beispielsweise als Steck-, Keilverbindung, Bajonettverschluss oder als Klebeverbindung erfolgen. Unter Umständen zwischen Auflager 5, 6 und Kopplungselement 2, sowie zwischen dem Kopplungselement 2 und Vordach 3 auftretende Zwischenräume 70 (Fig. 1 und 2), erfüllen wärmegedämmt (aufgeschäumt usw.) oder als Luftpolster eine weitere Wärmedämmfunktion. 



  Wie gemäss Fig. 3 gezeigt, können die Bauelemente 1 seitliche Falze 12 aufweisen, welche ein kittloses Ineinandergreifen der nebeneinander montierten Bauelemente 1 ermöglichen. Vorteilhafterweise erstrecken sich diese Falze 12 links- bzw. rechtsseitig einmal als männliche und einmal als weibliche Falz ausgebildet über die ganze Länge der Bauelemente 1 parallel zur Ausladerichtung XX min  (Fig. 1, 2 und 4) und senkrecht zur Versetzrichtung  YY min  (Fig. 3), derart, dass Bauelemente 1 beim Versetzen mit ihrer männlich ausgebildeten Falz einseitig in die weibliche Falz des nächstliegend angrenzenden Bauelemente 1 versetzt werden. Dem Fachmann stehen bei Kenntnis der Erfindung vielfältige andere Ausführungsformen solcher Verbindungsmittel zum kittlosen Ineinandergreifen von versetzten Bauelemente zur Verfügung.

   Beispielsweise kann er eine unter einem oder mehreren beliebigen Winkeln schräg zur Ausladerichtung XX min  und zur Versetzrichtung YY min  verlaufende Falz, beispielsweise kann er eine unterbrochene Falz oder andere einrastende Kontaktmittel verwenden. 



  Die Bauelemente 1 ragen in Ausladerichtung XX min  mit dem Vordach 3 mehrere Zentimeter, beispielsweise 20 oder auch 50 Zentimeter über die lotgerechte Flucht der Gebäudewand oder des Dachrands hinaus und schützen diese so vor herablaufendem oder herabtropfendem Regenwasser. Natürlich sind auch weiter und weniger weit herausragende Vordächer realisierbar. Vorteilhafterweise aber nicht zwingendermassen, ist die Oberseite der Vordächer 3 angeschrägt als Wasserschrägen ausgebildet, derart, dass Regenwasser gesammelt und weggeführt werden kann. In den Ausführungsformen gemäss den Fig. 1 und 4 sind die Vordächer 3 mit in Ausladerichtung XX min  von der Gebäudewand- oder Dachrandflucht weglaufenden Wasserschrägen 3.1 realisiert, sodass Regenwasser über überstehende Wassernasen 3.2 beispielsweise auf ein Flachdach geführt wird.

   Die über die Unterlager 7 überstehenden Wassernasen 3.2 und die kontinuierlich ununterbrochene Falz 12 als Teil der Wasserschräge 3.1 verhindern, dass Regenwasser in den Kopplungselementbereich der Gebäudewand- oder Dachrandkonstruktion um die Kopplungselement 2 und die Unterlager 7 fliessen kann. Bei Kenntnis der vorliegenden Erfindung lassen sich andere Ausführungsformen realisieren, wo Regenwasser auf Wasserschrägen beispielsweise zur Gebäudewand- oder Dachrandflucht hin und in Regenrinnen geführt wird. Auch können die Vordächer 3 Beschichtungen aus speziell witterungsfesten Werkstoffen aufweisen, beispielsweise können sie mit  Schutzfarben oder mit Blechabdeckungen versehen sein.

   Diese Beschichtungen erhöhen die Haltbarkeit der Bauelemente 1 und ermöglichen ein rasches und einfaches Erstellen von Gebäudewand- oder Dachrandkonstruktionen unter Verwendung erfindungsgemässer Bauelemente 1, da die Verfahrensschritte des nachträglichen Anbringens solcher Beschichtung wegfallen. 

Claims (14)

1. Bauelement (1) aus mehreren Werkstoffen bestehend, für die Konstruktion von Wand- bzw. Dachvorsprüngen, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement (1) ein Kopplungselement (2) aus mechanisch tragendem Werkstoff aufweist, dass das Bauelement (1) mindestens einen Kern (4) aus wärmedämmendem Werkstoff aufweist und dass das Bauelement (1) ferner ein Vordach (3) aufweist, derart dass das Bauelement (1) über das Kopplungselement (2) an einem Auflager montierbar ist, der mindestens eine Kern (4) wärmedämmt und dass das am Kopplungselement angeordnete oder lösbar befestigte Vordach (3) über die lotgerechte Flucht der Gebäudewand (6) bzw. des Dachrandes hinausragt und vor Regenwasser schützt.

2. Bauelement (1) gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Kopplungselement (2) und Vordach (3) zweistückig ausgebildet und miteinander verbunden sind.

3.

Bauelement (1) gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Kopplungselement (2) und Vordach (3) einstückig miteinander verbunden sind.

4. Bauelement (1) gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauelemente (1) seitlich angebrachte Falze (12) aufweisen, sodass ein kittloses Ineinandergreifen nebeneinander montierter Bauelemente (1) möglich ist.

5. Bauelement (1) gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Kopplungselemente (2) mit Vordächern (3) mit Wasserschrägen (3.1) verbunden oder verbindbar sind, sodass Regenwasser sammel- und wegführbar ist.

6. Bauelement (1) gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Kopplungselemente (2) mit Vordächern (3) mit Beschichtungen aus einem witterungsbeständigen Werkstoff verbunden oder verbindbar sind.

7.

Bauelement (1) gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (2) zumindestens teilweise aus mit Beton umgossener Glaswolle oder Glasfaser besteht.

8. Bauelement (1), gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement zumindestens teilweise aus mit Beton umgossenem Styropor besteht.

9. Bauelement (1) gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauelemente (1) mindestens einen den Querschnittsbereich der Kopplungselemente (2) wärmedämmend ausfüllenden Kern (4) aufweist.

10. Bauelement (1) gemäss Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen ausgleichenden Mechanismus mit Unterlagerflächen zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen des Gebäuderohbaus sowie zum Erzielen einer waagrechten Gebäudewand- und Dachrandkonstruktion.

11.

Verfahren zum Erstellen einer Gebäudewand- oder Dachrandkonstruktion unter Verwendung von Bauelementen (1) gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Bauelemente (1) in einem frühen Stadium der Rohbaumontage auf Auflagern an Geschossdecken (5) und/oder Tragwänden (6) montiert werden.

12. Verfahren gemäss Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Bauelemente (1) zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen des Gebäuderohbaus sowie zum Erzielen einer waagrechten Gebäudewand- und Dachrandkonstruktionen, in waagrecht austarierten und auf Auflager befestigten Unterlagern (7 min ) verankert werden.

13.

Verfahren gemäss Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass Bauelemente (1), zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen des Gebäuderohbaus sowie zum Erzielen einer waagrechten Gebäudewand- und Dachrandkonstruktionen, einen ausgleichenden Mechanismus mit Unterlagerflächen aufweisen und dass Bauelemente (1) mit diesen Unterlagerflächen direkt auf Auflager gesetzt und verankert und durch Betätigen des ausgleichenden Mechanismus waagrecht austariert werden.

14. Verfahren gemäss Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass Bauelemente (1) zum kittlosen Ineinandergreifen nebeneinander montierter Bauelemente (1) seitlich angebrachte Falze (12) aufweisen und dass Bauelemente (1) beim Versetzen mit einer männlich ausgebildeten Falz einseitig in eine weibliche Falz des nächstliegend angrenzenden Bauelemente (1) versetzt werden.