CH695571A5 - Tragendes Bauelement aus Holz. - Google Patents

Description

CH 695 571 A5

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein tragendes Bauelement gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1.

[0002] Für den Bau von Häusern werden tragende Bauelement in grosser Vielfalt eingesetzt. Insbesondere beim Aufbau der Wände von Bauten bestehen eine Vielzahl von Varianten, gerade auch in Bezug auf das eingesetzte Material. Neben dem weit verbreiteten Einsatz von Stein resp. Backsteinen oder Stahlbetonkonstruktionen wird heute vermehrt auch wieder Holz als Basiswerkstoff auch für den Aufbau von Wandsystemen eingesetzt.

[0003] Wichtige Faktoren bei der Auswahl der Materialien und der Geometrie des Aufbaues spielen dabei neben den reinen Kosten und ästhetischen Bedürfnissen die statischen Anforderungen, der sommerliche und winterliche Wärmeschutz sowie ein ausreichendes Schalldämmvermögen. Gerade die drei letzten Faktoren sind von grosser Bedeutung bei Aussenwänden, spielen aber auch bei Deckenkonstruktionen und Innen-Trennwänden eine Rolle.

[0004] Um gerade diesen Faktoren Rechnung zu tragen, sind Schalenbauwerke in Holzbauweise entwickelt worden, welche analog zu einem Zweischalenmauerwerk zwischen zwei Schalen eine Dämmschicht aufweisen. Der Nachteil der bekannten Zweischalenbauwerke in Holz ist insbesondere darin zu sehen, dass zwischen den Schalenplatten nicht nur Dämmmaterial eingesetzt wird, sondern die beiden Schalenplatten verbindende Ständerhölzer und/oder weitere Verbindungshölzer eingesetzt sind. Diese in der Bauphysik als inhomogene Querschnitte bezeichneten Stellen bilden Wärme-und Schallbrücken der Bauwerke, welche einerseits den ausgemittelten Wärmedurchgangskoeffizienten verschlechtern und anderseits-die-Rhasenversehiobung vorkürzen bzw. den-sommerlichen Wärmeschutz verschlechtern sowie die Schallübertragung erhöhen resp. die Schalldämmung vermindern. Diese Stellen neigen dazu, durch die tieferen Oberflächentemperaturen bedingt bzw. die erhöhte Feuchtigkeit zu Kondensat und Schimmelpilzbildung.

[0005] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung lag nun darin, eine tragende Holzkonstruktion zu finden, welche neben der geforderten Tragfähigkeit auch eine optimale sommerliche und winterliche Wärmedämmung und eine verbesserte Schalldämmung aufweist.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Bauelement mit den kennzeichnenden Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst.

[0007] Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 8.

[0008] Das erfindungsgemässe Bauelement weist vorteilhaft eine äussere und innere Trägerschale auf, welche zusammen mit den senkrechten Ständerhölzern gemeinsam die Beanspruchung resp. die Last aufnehmen. Vorteilhaft sind dabei die Ständerhölzer nur mit jeweils der äusseren oder inneren Trägerschale verbunden und bilden damit keine Wärme- oder Schallbrücke. Damit wird ein statisch stabiles und tragfähiges Bauelement geschaffen, welches durch die lückenlose Dämmschicht eine optimale Wärme- und Schalldämmung aufweist.

[0009] Vorzugsweise sind auch die horizontalen Rahmenhölzer nur jeweils mit der äusseren oder inneren Trägerschale verbunden, aber jeweils mit allen senkrechten Ständerhölzern. Damit verbleiben lediglich noch die wenigen und kleinen Verbindungsflächen zwischen horizontalen und senkrechten Rahmenhölzern resp. Ständerhölzern als Wärme- und Schallbrücken, welches insgesamt einen gegenüber herkömmlichen Verbundelementen wesentlich besseren ausgemittelten Wärmedurchgangskoeffizienten aufweist. Dadurch werden das sommerliche und winterliche Wärmedämmvermögen und die Schalldämmung erheblich verbessert.

[0010] Erfindungsgemäss wird das Bauelement gemäss Anspruch 9 als Aussenwand, Innenwand, Boden oder Dachelement für Bauten verwendet.

[0011] Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 schematisch die Ansicht eines erfindungsgemässen Bauelementes als Aussenwand;

Fig. 2 schematisch die Ansicht nach Fig. 1 mit alternativen Rahmenhölzern;

Fig. 3 den Längsschnitt durch eine mit erfindungsgemässen Bauelementen erstellten Fassade eines Gebäudes.

[0012] In Fig. 1 ist schematisch der Aufbau eines erfindungsgemässen Bauelementes im Einsatz als Aussenwand für ein Gebäude dargestellt. Das Bauelement weist eine winddichte äussere Trägerschale 1 auf, welche aus nebeneinander angeordneten Holzplatten 2 gebildet ist. Die Holzplatten 2 sind dabei an der Innenseite mit senkrecht verlaufenden Ständerhölzern 3 verbunden. Weiter ist eine innere Trägerschale 4 vorhanden, welche ebenfalls aus nebeneinander angeordneten Holzplatten 5 gebildet ist, welche ihrerseits mit senkrecht verlaufenden Ständerhölzern 3' verbunden sind. Zwischen den beiden Trägerschalen 2 und 4 ist eine Dämmschicht 6 vorhanden, deren Dicke grösser ist als die Dicke der Ständerhölzer 3 resp. 3 '.

[0013] Vorzugsweise sind die Ständerhölzer 3 resp. 3' alternierend in regelmässigem Abstand voneinander beabstandet angeordnet. Dabei kommen die Ständerhölzer 3 resp. 3' alternierend nur jeweils entweder mit der äusseren Trägerschale 1 oder der inneren Trägerschale 4 in Kontakt. Im Bereich der senkrecht verlaufenden Ständerhölzer 3 resp. 3' besteht demnach keine direkte Verbindung zwischen der äusseren Trägerschale 1 und der inneren Trägerschale 4, womit die eingangs erwähnten Wärme- resp. Schallbrücken vermieden sind.

[0014] Gegen aussen kann auf die Trägerschale 1, beispielsweise über Latten 7, eine Aussenbeplankung 8 angebracht sein, welche als Witterungsschutz und als Sichtfläche für das Bauelement dient. Ebenfalls kann eine solche Konstrukti-

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on auch nach innen derart ausgebildet sein, mit Latten 9 und Innenbeplankung 10.

[0015] Der Vorteil dieses Aufbaus liegt neben der verbesserten sommerlichen und winterlichen Wärmedämmung und erhöhtem Schalldämmvermögen auch darin, dass beide Trägerschalen 1 resp. 4 zusammen mit ihren zugeordneten Ständerhölzern 3 resp. 3' gemeinsam die zu erwartende Last aufnehmen, das heisst beiden Schalenteilen eine tragende Funktion zukommt.

[0016] Um nun einerseits den Abstand der beiden Trägerschalen 1 resp. 4 festzulegen und zu erhalten und andererseits Krafteinleitungsstellen zu definieren, ist im Deckenauflagerbereich ein horizontal verlaufendes Rahmenholz 12' vorgesehen.

[0017] In Fig. 1 ist beispielsweise unten eine über die gesamte Breite der Aussenwand verlaufende Schwelle 11 eingesetzt. Die hier dargestellte Schwelle 11 weist nun genau die Dicke der Dämmschicht 6 auf und definiert somit die Breite des Bauelementes. Eine solche Schwelle wird vorzugsweise im Bodenbereich oder ggf. im Geschossübergangsbereich von Gebäuden eingesetzt, da hier die durch eine solche Schwelle 11 geschaffene Wärme- resp. Schallbrücke von untergeordneter Bedeutung sein kann.

[0018] In Fig. 2 ist nun weiter schematisch der Einsatz von horizontal verlaufenden Rahmenhölzern 12 dargestellt, wie sie in beliebiger Höhe des Bauelementes als Brüstungs- und Sturzriegel eingesetzt werden können, und deren Breite geringer als die Dicke der Dämmschicht 6 ist. Diese Rahmenhölzer 12 bilden nun analog zu den senkrecht verlaufenden Ständerhölzern 3 resp. 3' keine Wärme- resp. Schallbrücken, da sie entweder, wie dargestellt, jeweils nur mit der äusseren Trägersehale-1-oder-deHftneren-Tfägersebale-4-vefbunden-sind-Alternativ können-diese-Rahmenhölze^42-sogaf^ beabstandet von beiden Trägerschalen 1 resp. 4 im Dämmbereich 6 angeordnet sein. Damit wird nur jeweils punktuell über eine sehr kleine Fläche eine Verbindung zwischen der äusseren Trägerschale 1 und der inneren Trägerschale 4 geschaffen, nämlich an den Verbindungsstellen zwischen den senkrechten Ständerhölzern 3 resp. 3' und den Rahmenhölzern 12, welche nur einen sehr geringen Einfluss auf den gesamten ausgemittelten Wärmedurchgangskoeffizienten resp. Schallübertragung ausüben.

[0019] Derartig aufgebaute Bauelemente weisen also vorteilhaft im Vergleich mit herkömmlichen Bauelementen eine verbesserte Winddichtung, eine erhöhte sommerliche und winterliche Wärmedämmung sowie eine erhöhte Schalldämmung auf. Die eingangs erwähnte Gefahr der Bildung von Schimmelpilzen und Kondensatfeuchtigkeit wird verringert und das Raumklima wird verbessert. Statisch sind die beiden als tragende Elemente ausgestaltete Trägschalen 1 resp. 4 mit geringstem Materialaufwand zu realisieren.

[0020] In Fig. 3 ist nun noch schematisch der Längsschnitt einer mit erfindungsgemässen Bauelementen aufgebauten Fassade eines Gebäudes dargestellt. Im Bereich des Fundamentes resp. Rohbodens 13 des Gebäudes weist das Bauelement eine über die gesamt Breite der Aussenwand verlaufende Schwelle 11 auf. Da diese Schwelle 11 auf dem Rohboden 13 aufliegt, ist dort eine Wärme- resp. Schallbrücke sowieso gegeben, und der Einfluss dieser Schwelle 11 betreffend der Fassade vernachlässigbar klein.

[0021] Im Fassadenbereich oberhalb dieser Schwelle 11 ist nun ein ebenfalls über die gesamte Breite der Aussenwand verlaufendes Rahmenholz 12 eingesetzt, welches jeweils nur mit der Trägerschale 1 in Verbindung steht. Im dargestellten Beispiel dient das Rahmenholz 12 als Fensterbankanschlag einer Fensteröffnung 14'.

[0022] Im Bereich der Decke 15 eines Geschosses ist das Rahmenholz 12' ebenfalls von der äusseren Trägerschale 1 beabstandet angeordnet. Dieses wandlange Rahmenholz 12' dient als Auflager- und Krafteinleitungsstellen für die Decke 15 und weist vorteilhaft keine direkte Verbindung zur Aussenseite auf. Damit wird gerade in diesem Bereich ein sehr guter ausgemittelter Wärmedurchgangskoeffizient geschaffen und eine gute Schalldämmung erzielt. Indem das wandlange Rahmenholz 12' mit allen in diesem Bereich angeordneten senkrechten Ständerhölzern 3 resp. 3' (hier nicht dargestellt) verbunden ist, wird eine Krafteinleitung sowohl in die innere Trägerschale 4 wie auch in die äussere Trägerschale 1 erzielt und damit die volle statische Tragfähigkeit des Bauelementes ausgenutzt.

[0023] Weiter nach oben in der Fassade ist ein weiteres, sich über die gesamte Breite der Aussenwand erstreckendes Rahmenholz 12", wiederum nur mit der inneren Trägerschale 4 unmittelbar in Kontakt stehend, angeordnet, und dient als Auflager für die Dachkonstruktion 16. Damit wird auch hier, in einem heiklen Bereich für den Wärmeübergang, eine optimale Isolation und Dämmung geschaffen.

[0024] Selbstverständlich können nicht nur die Fassaden von Gebäuden mit derartigen Bauelementen ausgerüstet sein, sondern auch die Innenwände können damit realisiert werden. Bei den Innenwänden wird insbesondere die gute Schalldämmung von Bedeutung sein, was den Wohnkomfort gegenüber herkömmlichen Trennwänden deutlich zu erhöhen vermag.

[0025] Vorteilhaft am Aufbau der erfindungsgemässen Bauelemente ist auch, dass diese in unterschiedlichem Grad vorfabriziert, transportiert oder aber erst auf der Baustelle vorteilhaft nur mit Handmaschinen erstellt werden können. Gerade für kleinere Bauten mit einer Geschosshöhe von ca. 2-2,5 m lassen sich vorteilhaft in Geschosshöhe angefertigte, vorteilhaft ca. 1-1,5 m breite Bauelemente vorfabrizieren, um damit einen schnellen Aufbau der Fassade zu ermöglichen. Weiter vorteilhaft ist zudem, dass beispielsweise beim Aufbau der Fassade in einem kleinem Bereich entweder ein Teil des Bauelementes, beispielsweise die äussere oder innere Trägerschale 1 resp. 4, oder sogar das ganze Bauelement weggelassen werden kann und erst nachträglich montiert werden kann. Dies kann insbesondere für das Anbringen und Kontrollieren von sämtlichen Installationsarbeiten von Vorteil sein. Einerseits wird damit ein Unterbruch in der Aufbauphase vermieden und andererseits entfallen die Einlegearbeiten im Werk und es sind auch keine nachträglichen Eingriffe in die tragende Struktur notwendig, welche neben dem zusätzlichen Aufwand auch wieder zusätzliche Verschmutzung verursachen.

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[0026] Gerade wenn das Dämmmaterial erst nachträglich in den Dämmraum 6 eingebracht wird, können bis zu diesem Zeitpunkt die Installationsleitungen viel einfacher als im Werk eingelegt und kontrolliert werden, wobei die Tragkonstruktion an sich bereits praktisch fertig abgeschlossen sein kann. Die nachträglich eingebrachte Dämmung 6 umschliesst somit auch alle Leitungen und Rohre passgenau und lückenlos.

[0027] Selbstverständlich eignet sich Aufbau der erfindungsgemässen Bauelemente auch für den Einsatz als Dachkonstruktion.

Claims (9)

Patentansprüche

1. Bauelement aus Holz mit mindestens einer inneren (4) und äusseren (1) Trägerschale aus Holz oder Holzwerkstoffen, welche mit senkrecht und waagrecht verlaufenden Rahmenhölzern (3, 3", 11, 12) verbunden sind und in einem definierten Abstand zueinander angeordnet sind, und zwischen den beiden Trägerschalen angeordneter Dämmschicht (6), dadurch gekennzeichnet, dass die senkrecht verlaufenden Rahmenhölzer (3, 3 ) jeweils nur entweder mit der inneren (4) oder äusseren (1 ) Trägerschale verbunden sind und gegenüber der jeweils anderen Trägerschale (1, 4) einen Abstand aufweisen.

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die senkrecht verlaufenden Rahmenhölzer (3, 3') jeweils alternierend mit der inneren (4) oder äusseren (1) Trägerschale verbunden sind.

37""Bauelemenf nacfTAnspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der waagrechten Rähmen-hölzer (12) jeweils nur mit der inneren (4) oder äusseren (1) Trägerschale verbunden sind, oder von beiden Trägerschalen (1, 4) beabstandet angeordnet und nur mit den senkrechten Rahmenhölzern (3, 3') verbunden sind.

4. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenhölzer (3, 3', 11, 12) aus gehobelten und getrockneten Hölzern bestehen.

5. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die innere (4) und/oder äussere (1) Trägerschale aus einzelnen, aneinander liegenden Holzplatten (2, 5) bestehen, welche miteinander verbunden sind, vorzugsweise mittels Nut und Feder miteinander verleimt sind.

6. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die innere (4) und/oder äussere (1) Trägerschale aus mindestens dreischichtig verleimten, vorzugsweise raumhohen Holztafeln (2, 5) aufgebaut sind.

7. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Trägerschale (4) gegenüber der äusseren Trägerschale (1) eine grössere Dicke aufweist.

8. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es in einer Breite zwischen 100 cm und 200 cm, vorzugsweise 125 cm und einer Höhe zwischen 200 cm und 300 cm vorgefertigt erstellt ist.

9. Verwendung eines Bauelements nach einem der Ansprüche 1 bis 8 als Aussenwand, Innenwand, Boden oder Dachelement für Bauten.