DE10051749B4 - Plate-shaped self-supporting assembly component with integrated heating and / or cooling surfaces and method for its production - Google Patents
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Abstract
Vorgefertigtes plattenförmiges selbsttragendes Montagebauelement für die Herstellung von Decken-, Wand- und Bodenkonstruktionen mit integrierten Heiz- und/oder Kühlflächen, bestehend aus beidseitig angeordneten Nutzflächen (1), aus Heiz- und/oder Kühlregistern (2, 3), aus einem formstabilen Isolierkern (5) und aus Verriegelungsvorrichtungen zur lösbaren kraftschlüssigen Schnellverbindung der Montagebauelemente, wobei die Nutzflächen (1) beidseitig angeordnet sind, zwischen wenigstens einer der Nutzflächen (1) und dem daran angeordnetem Heiz- und/oder Kühlregister (2, 3) einseitig ein wärmeleitfähiger und das Heiz- und/oder Kühlregister (2, 3) an der Nutzfläche (1) fixierender Kleber angeordnet ist und zwischen den Nutzflächen (1) ein nachträglich eingebrachter Isolierkern (5) angeordnet ist, wobei der zwischen den wenigstens teilweise mit Heiz- und/oder Kühlregistern (2, 3) beklebten Nutzflächen (1) nachträglich eingebrachte Isolierkern (5) als zwischen den Nutzflächen (1) aushärtender, diese lagefixierender und stabilisierender sowie die Nutzflächen (1) kraftschlüssig miteinander verbindender Isolierkern (5) angeordnet ist, wobei die der Nutzfläche (1) entgegengesetzten Flächen der Heiz- und/oder Kühlregister (2, 3) im direkten Verbund mit dem Material des Isolierkerns (5) stehen, wobei in die Bauelemente das heiz- und/oder Kühlregister (2, 3) versorgende Sammelleitungen (6) integriert sind, wobei die Sammelleitungen (6) mit Kupplungen (8) ausgestattet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierkern (5) aus einem zwischen den Nutzflächen (1) druckverschäumten Kunststoff besteht, wodurch das Montagebauelement selbsttragend ausgebildet ist, dass die Nutzfläche (1) eine Gipskartonplatte ist, dass die Sammelleitungen (6) an den Längsseiten (7) der Bauelemente mit den Kupplungen (8) ausgestattet sind, entweder im Falle der Reihenschaltung der Heiz und/oder Kühlregister (2, 3) zur Leitungsverbindung zwischen den Bauelementen oder im Falle der Parallelschaltung zur Verbindung mit die Parallelschaltung der Heiz- und/oder Kühlregister (2, 3) sichernden externen Versorgungsleitungen (9).Prefabricated plate-shaped self-supporting assembly component for the production of ceiling, wall and floor constructions with integrated heating and / or cooling surfaces, consisting of both sides arranged Nutzflächen (1), from heating and / or cooling registers (2, 3), of a dimensionally stable insulating core (5) and from locking devices for releasably frictional quick connection of the mounting components, the Nutzflächen (1) are arranged on both sides, between at least one of the effective surfaces (1) and the heating and / or cooling coil (2, 3) arranged on one side a thermally conductive and the heating and / or cooling coil (2, 3) is arranged on the useful surface (1) fixing adhesive and between the Nutzflächen (1) a subsequently introduced insulating core (5) is arranged, wherein between the at least partially with heating and / or cooling registers (2, 3) pasted Nutzflächen (1) subsequently introduced insulating core (5) as between the Nutzflä chen (1) curing, this position-fixing and stabilizing and the Nutzflächen (1) non-positively interconnecting insulating core (5) is arranged, wherein the useful surface (1) opposite surfaces of the heating and / or cooling coil (2, 3) in the direct composite with the material of the insulating core (5), wherein in the components of the heating and / or cooling coil (2, 3) supplying manifolds (6) are integrated, wherein the manifolds (6) are equipped with couplings (8), characterized in that the insulating core (5) consists of a plastic foam-filled between the working surfaces (1), whereby the mounting component is self-supporting, that the effective surface (1) is a plasterboard, that the collecting lines (6) on the longitudinal sides (7) of the components are equipped with the couplings (8), either in the case of series connection of the heating and / or cooling coil (2, 3) for line connection between the components or in the Fa All parallel circuit for connection to the parallel connection of the heating and / or cooling coil (2, 3) securing external supply lines (9).
Description
Die Erfindung betrifft ein vorgefertigtes plattenförmiges selbsttragendes Montagebauelement für die Herstellung von Decken-, Wand- und Bodenkonstruktionen, welches integrierte Heiz- und/oder Kühlflächen aufweist, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, wie es aus der
Für die Ausstattung von besonders temperierten Aufenthalts- und technischen Nutzräumen werden bekanntermaßen sogenannte Sandwichelemente eingesetzt, die neben einer die Raumbegrenzung bildenden Nutzfläche bereits das erforderliche Isolationsmaterial und in der Regel auch eine stabilisierende Hinterfläche aufweisen, um das gesamte Bauelement mit einem hohen Vorfertigungsgrad, der Eigenschaft der leichten Montierbarkeit und als selbstragendes Konstruktionsteil auszustatten. In derartigen Räumen kommen bislang konventionelle technische Einrichtungen für die Energiezuführung oder für den Energieentzug zum Einsatz. Beispielsweise durch die Anordnung besonderer Kühl- und Heizaggregate. Verbreitet sind derartige technische Lösungen nicht nur bei der Erstellung von Wohn- und Arbeitsräumen sondern auch in Kühlzellen der Lebensmittelindustrie und des Handels oder bei der Umhausung von Lagerbehältnissen für biologisch aktives Material, beispielsweise Bioabfall.As is known, so-called sandwich elements are used for the equipment of particularly tempered living and technical utility rooms, which in addition to a space defining useful area already have the required insulation material and usually also a stabilizing rear surface to the entire component with a high degree of prefabrication, the property of easy mountability and equip as a self-supporting construction part. Conventional technical facilities for energy supply or for energy extraction have hitherto been used in such rooms. For example, by the arrangement of special cooling and heating units. Such technical solutions are not only widespread in the creation of living and working areas but also in cold storage cells of the food industry and trade or in the enclosure of storage containers for biologically active material, such as biowaste.
Die eingesetzten Nutzflächen bestehen bei derartigen Sandwichelementen bevorzugt aus Edelstahl oder Aluminiumblechen bzw. plattenförmigen Gipsbauelementen. Im Falle des Einsatzes von Wand-, Boden- oder Deckenheiz- bzw. Kühlregistern ist es bislang erforderlich, spezielle Tragkonstruktionen für die Aufnahme der Nutzflächen einzusetzen, die Nutzflächen mit den Kühl- oder Wärmeträger führenden Registern zu verbinden und an den der jeweiligen Nutzfläche gegenüberliegenden Seite Isolationsmaterial anzuordnen. Derartige Konstruktionen weisen gegenüber der Verbindung von konventionellen Raumbegrenzungen und konventionellen Einrichtungen für die Zu- und Abführung von thermischer Energie beachtliche Vorzüge auf. Die Vorzüge bestehen im Wesentlichen in der vollständigen Nutzbarkeit des von den Nutzflächen begrenzten Raumes für Aufenthalts-, Arbeits- und Lagerzwecke. Ein weiterer Vorteil sind die gleichmäßige Temperaturverteilung sowie die effektive Energieübertragung über die als Strahlungselemente fungierenden Nutzflächen. Der Nachteil der entwickelten verfügbaren technischen Lösungen nach dem Stand der Technik besteht im unzureichenden Vorfertigungsgrad und im verhältnismäßig hohen Montageaufwand auf der Bausteile. Dies führt zu hohen Baukosten. Das Erfordernis der Baustellenmontage schließt ein, dass sowohl die Verbindung der eingesetzten Kühl- oder Heizmedien führenden Register mit den Nutzflächen unzureichend erfolgt als auch der Einsatz der benötigten Isolationsmaterialien die bekannten montagebedingten Mangel aufweisen kann. Das aus der
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein vorgefertigtes plattenförmiges und selbst tragendes Montagebauelement für die Herstellung von Decken-, Wand- und Bodenkonstruktionen zu entwickeln, in denen die Heiz- und/oder Kühlregister bereits integriert sind. Die zu entwickelnde technische Lösung soll einen einfachen Aufbau besitzen und durch die ermöglichte werksseitige Vorfertigung die bisher auftretenden energetischen und funktionellen Mangel nicht mehr aufweisen. Damit soll eine Voraussetzung für eine erhöhte Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung oder Ausstattung besonders temperierter Nutzräume erfüllt werden. Der Einsatz der zu schaffenden Bauelemente soll außerdem den einfachen, schnellen und kostengünstigen Aufbau von temperierten Nutzräumen innerhalb und außerhalb vorhandener Baukonstruktionen ermöglichen.It is therefore an object of the invention to overcome the disadvantages of the prior art and to develop a prefabricated plate-shaped and self-supporting mounting component for the production of ceiling, wall and floor constructions in which the heating and / or cooling coils are already integrated. The technical solution to be developed should have a simple structure and no longer have the existing energetic and functional deficiencies through the factory prefabrication made possible. This is a prerequisite for increased efficiency in the production or equipment particularly tempered rooms are met. The use of the components to be created should also allow the simple, fast and cost-effective construction of temperature-controlled utility rooms inside and outside of existing structures.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 5 gelöst. Besondere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Danach besteht ein vorgefertigtes plattenförmiges und selbsttragendes Montagebauelement für die Herstellung von Decken-, Wand- und Bodenkonstruktionen mit integrierten Heiz- und/oder Kühlflächen aus beidseitig angeordneten Nutzflächen, aus Heiz- und/oder Kühlregistern, aus formstabilem Isoliermaterial sowie aus Verriegelungsvorrichtungen zur lösbaren kraftschlüssigen Schnellverbindung der Montagebauelemente. Die Nutzflächen sind beidseitig an den Montagebauelementen angeordnet. Zwischen der jeweiligen Nutzfläche und dem daran fixierten Heiz- und/oder Kühlregister ist einseitig ein wärmeleitender Kleber angeordnet. Zwischen den wenigstens teilweise mit Heiz- und/oder Kühlregistern beklebten Nutzflächen ist ein nachträglich eingebrachter und zwischen den Nutzflächen aushärtender Isolierkern angeordnet. Dieser Isolierkern führt zur Lagefixierung der Nutzflächen und im kraftschlüssigen Zusammenwirken mit den Nutzflächen zu der gewünschten Stabilisierung des Montagebauelementes. Dazu besteht der Isolierkern aus einem druckverschäumten Kunststoff, vorzugsweise aus einem Polyurethanhartschaum. Die der jeweiligen Nutzfläche entgegengesetzten Seiten oder Flächen der Heiz- und/oder Kühlregister stehen dabei im direkten Verbund mit dem Material des Isolierkerns. Die eingesetzten Nutzflächen sind Gipskartonplatten. Bei dem erfindungsgemäß vorgefertigten plattenförmigen und selbsttragenden Montagebauelement sind die Heiz- und/oder Kühlmittel führenden und/oder die elektrischen Sammelleitungen in den Montagebauelementen integriert. Sie besitzen bevorzugt an den Längsseiten der Bauelemente Kupplungen zur Verbindung dieser Sammelleitungen zwischen den einzelnen Bauelementen, womit eine Reihenschaltung der in den Bauelementen integrierten Heiz- und/oder Kühlregister realisiert werden kann. Die an den Längsseiten der Bauelemente angeordneten Kupplungen können auch mit externen Versorgungsleitungen verbunden werden, wodurch eine Parallelschalung der in die Bauelemente integrierten Heiz- und/oder Kühlregister aufgebaut werden kann. Die Ausstattung der Bauelemente mit Kupplungen ermöglicht damit die wahlweise Reihen- oder Parallelschaltung bzw. kombinierte Schaltungsarten. Für die Verbindung der Kupplungen untereinander oder mit den externen Versorgungsleitungen können sowohl starre als auch flexible Leitungen eingesetzt werden.This object is achieved by the features of
Als Heizregister sind an den Nutzflächen warmwasserführender Rohrsysteme, vorzugsweise Kapillarrohrmatten, und/oder elektrische Widerstandsheizflächen angeordnet. Als Kühlregister sind bevorzugt an den Nutzflächen kühlmittelführende Rohrsysteme, vorzugsweise Kapillarrohrmatten, angeordnet.As a heating coil warm water-carrying pipe systems, preferably capillary tube mats, and / or electrical Widerstandsheizflächen are arranged on the land. As a cooling register are preferably on the floors coolant-carrying pipe systems, preferably capillary tube mats arranged.
Es ist möglich, die Montagebauelemente so zu gestalten, daß die Heiz- und/oder Kühlregister an en Nutzflächen zumindest teilflächig angeordnet sind.It is possible to make the mounting components so that the heating and / or cooling registers are arranged on en Nutzflächen at least part of the area.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, daß in einem Bauelement an einer der beiden Nutzflächen ein Kühlregister und an der gegenüberliegenden Nutzfläche ein Heizregister angeordnet sind. Dies schließt ein, daß an den Nutzflächen bedarfsweise ausschließlich Heizregister oder Kühlregister angeordnet sind.Furthermore, there is the possibility that a cooling register is arranged in one component on one of the two usable surfaces and a heating register is arranged on the opposite useful surface. This implies that, if necessary, only heating coil or cooling coil are arranged on the usable areas.
Das Herstellungsverfahren für das vorgefertigte plattenförmige und selbsttragende Bauelement der vorstehend beschriebenen Art ist durch die Merkmale des Anspruchs 5 gekennzeichnet. Im Fertigungsablauf werden zunächst die einzusetzenden Heiz- und/oder Kühlregister einseitig mit einem wärmeleitfähigen Klebstoff beschichtet. Anschließend wird die Verbindung der Heiz- und/oder Kühlregister mit der Rückseite der jeweiligen Nutzfläche während des Aushärtens des wärmeleitfähigen Klebstoffs unter Anwendung eines wählbaren Anpressdruckes hergestellt. Schließlich werden die wenigstens teilweise mit Heiz- und/oder Kühlregistern ausgestatteten Nutzflächen durch Einbringen eines Druckschaumes aus Kunststoff zwischen die Rückseiten der Nutzflächen lagefixiert und stabilisiert. Durch den wenigstens teilweise bestehenden direkten Kontakt des aus Druckschaum bestehenden Isolierkerns mit den Nutzflächen kommt es zu einem zusätzlich wirksamen Lagefixieren der heiz- und/oder Kühlregister an den Nutzflächen, wodurch die über die gesamte Gebrauchsdauer des Bauelementes wirksam unmittelbare Verbindung der Heiz- und/oder Kühlregister mit den jeweiligen Nutzflächen sichergestellt wird. Durch das teilweise Umschäumen wird eine besonders gute Wärme- bzw. Kühlleistung auf den dem Isolierkern abgewandten Seiten der Nutzflächen erreicht. Dies erlaubt das Nutzen geringer Temperaturunterschiede zwischen dem eingesetzten Kühl- bzw. Heizmedium und den Nutzoberflächen der Bauelemente.The manufacturing method for the prefabricated plate-shaped and self-supporting component of the type described above is characterized by the features of
Die Vorteile der entwickelten technischen Lösung bestehen zusammengefasst in der nunmehr bestehenden Möglichkeit, besonders temperierte Nutzräume aus einfach und kostengünstig aufgebauten selbsttragenden Bauelementen zu schaffen. Die Ausstattung der Bauelemente mit lösbaren Verriegelungsvorrichtungen ermöglicht darüber hinaus mit einfachen Mitteln das Anpassen der Raumgrößen an die jeweiligen wirtschaftlichen Bedürfnisse. Durch die im Rahmen der Vorfertigung zu gewährleistende Verbindungsqualität der Bauelementnutzflächen und der Heiz- und/oder Kühlregister mit dem unflexiblen Isolierkern werden hohe energetische Wirkungsgrade, geringe Baumassen und kürzeste Bauzeiten realisiert.The advantages of the developed technical solution are summarized in the now existing possibility to create particularly tempered rooms from simple and inexpensive self-supporting construction elements. The equipment of the components with releasable locking devices also makes it possible with simple means to adapt the room sizes to the respective economic needs. By ensuring the prefabrication connection quality of the device surfaces and the heating and / or cooling coil with the inflexible insulating core high energy efficiencies, low building masses and shortest construction times are realized.
Die Erfindung soll nachstehend mit Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigen:The invention will be explained in more detail below with exemplary embodiments. In the attached drawing show:
Gemäß der
Als Nutzfläche
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