DE102011116919B4

DE102011116919B4 - Wärmedämmung für eineMembrankonstruktion

Info

Publication number: DE102011116919B4
Application number: DE201110116919
Authority: DE
Inventors: Andreas Kaufmann
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2011-10-26
Publication date: 2013-08-22
Anticipated expiration: 2031-10-27
Also published as: DE102011116919A1

Abstract

Vorgestellt wird eine Vorrichtung zur Befestigung von Membrankissen mit einer inneren und einer äußeren Membranlage, insbesondere für Membrangebäude, aufweisend ein Klemmprofil, mit dem das Membrankissen in Kontakt gebracht werden kann, und einen Klemmdeckel zur Befestigung des Membrankissens zwischen Klemmprofil und Klemmdeckel. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass auf der dem Klemmprofil abgewandten Seite des Klemmdeckels eine Dämmschicht angeordnet ist, und eine Fixiereinheit vorhanden ist, mit der die Dämmschicht auf dem Klemmdeckel befestigt werden kann.

Description

Die Anmeldung betrifft eine Wärmedämmung für eine Membranbaukonstruktion.
Stand der Technik
Der Konstruktive Membranbau mit pneumatisch stabilisierten Membrankissen etabliert sich zunehmend als Dachsystem für Freizeitanlagen und -bäder. Bekannte Bauten wie die Allianz-Arena in München haben derartige Konstruktionen international bekannt gemacht, obwohl es hauptsächlich einige wenige Hersteller sind, die diesen Markt weltweit dominieren.
Eines der größten bauphysikalischen Probleme besteht bei Membrankissen-Konstruktionen allerdings darin, dass die Aluminium-Klemmprofile, in die die Kissen eingehängt werden, thermisch nicht gedämmt sind, wodurch an diesen Stellen massive Wärmebrücken vorhanden sind. Verschärft wird das Problem dadurch, dass die in den Innenraum ragende Fläche größer ist, als die Fläche des außen liegenden Klemmdeckels, wodurch der U-Wert deutlich größer wird, als es bei planparallelen Flächen maximal möglich ist.
Für die Befestigung von Membrankissen werden üblicher Weise stranggepresste Aluminiumprofile verwendet, in die die Kissen über einen Keder, der im Rand eingeschweißt ist, eingehängt werden. Mit einem Klemmdeckel werden die Kissen im Klemmprofil fixiert. Klemmdeckel und Klemmprofil bilden somit eine Klemmeinheit zur Befestigung des Membrankissens.
Nachteile des Stands der Technik
Am Markt besteht eine Nachfrage nach gedämmten Klemmprofilen, weil zum einen energetische Einsparungen zum anderen aber auch die Vermeidung bauphysikalischer Folgeschäden gefordert sind.
Bis jetzt gibt es keine sowohl kostengünstige als auch einfach und schnell zu realisierende Lösung. Neben der thermischen Trennung der Klemmeinheit gegen die Außenluft, müssen auch Witterungsschutz und UV-Beständigkeit, sowie der Randanschluss an die oberste Membranlage gewährleistet werden. Wegen der Probleme der Wärmedämmung im Außenbereich wurde die Dämmung am Klemmdeckel nicht verfolgt. Auch die Dämmung des im Innenraum liegenden Klemmprofils wurde nicht verfolgt, da dies technisch aufwändig ist.
Aus der nachveröffentlichten WO 2012/069 589 A1 ist ein Gebäudeumhüllungselement mit einer, vorzugsweise stationär anzuordnenden, Halteeinrichtung bekannt. Die Halteeinrichtung weist einen äußeren Abschnitt auf, der zur Außenseite eines mit dem Gebäudeumhüllungselement zu versehenden Gebäudes gerichtet ist. Ferner ist ein Folienelement vorhanden, das eine äußere Folienlage aufweist und mit einem Randabschnitt an der Halteeinrichtung verankert ist. Es ist ein thermisches Isolierelement vorhanden, welches mit einem ersten Abschnitt am äußeren Abschnitt der Halteeinrichtung angeordnet ist und mit einem zweiten Abschnitt auf dem Randabschnitt der äußeren Folienlage des Folienelements aufliegt.
Aus der nachveröffentlichten EP 2 468 984 A1 ist eine Befestigung eines Membrankissens durch ein in das Membrankissen eingeschweißtes Kedertau bekannt. Dieses Kedertau wird in Kederschienen eines Kederprofils befestigt.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde eine praktikable Wärmedämmung für eine Klemmeinheit zu schaffen.
Lösung
Die Lösung wird nachfolgend dargestellt und ist insbesondere im unabhängigen Anspruch aufgeführt. Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass die Klemmeinheit außenseitig zu dämmen ist, also auf den Klemmdeckel eine Dämmung aufzubringen ist. Diese Lösung ist produktionstechnisch einfach zu realisieren. Es muss dabei aber sichergestellt werden, dass Witterungsschutz und Haftung gewährleistet sind.
Erfindungsgemäß wird eine bekannte Vorrichtung zur Befestigung von Membrankissen mit einer inneren und einer äußeren Membranlage mit einem Klemmprofil, mit dem das Membrankissen in Kontakt gebracht werden kann eingesetzt. Üblicherweise wird hierzu das Membrankissen in das Klemmprofil eingehängt. Es sind aber auch andere Arten der Befestigung denkbar, etwa nach Art von Klettverschlüssen. Es wäre theoretisch auch denkbar auf eine unmittelbare Befestigung am Klemmprofil zu verzichten, da ein Klemmdeckel zur Befestigung des Membrankissens zwischen dem Klemmprofil und dem Klemmdeckel ohnehin vorgesehen ist. Auf der dem Klemmprofil abgewandten Seite des Klemmdeckels, also gemeinhin auf der Außenseite ist eine Dämmschicht angeordnet. Zu deren Befestigung ist eine Fixiereinheit vorhanden, mit der die Dämmschicht auf dem Klemmdeckel befestigt werden kann. Diese Fixiereinheit kann auch dem Witterungsschutz dienen. Es versteht sich, dass normalerweise die Fixiereinheit in irgendeiner Weise mit der Klemmeinheit verbunden werden muss.
Die Fixiereinheit kann dabei nach Art des Klemmdeckels sein. Damit kann dasselbe Bauteil wie das als Klemmdeckel dienende Bauteil verwendet werden, wodurch der Herstellungs- und Bereitstellungsaufwand reduziert werden kann. Zudem kann ein optisch ähnlicher Eindruck zu bekannten Klemmeinheiten vermittelt werden, da der Betrachter den vertrauten Klemmdeckel außen wieder sieht.
Für eine günstige Dämmwirkung kann eine größere Dämmschicht verwendet werden, so dass die Fixiereinheit die Dämmschicht nicht völlig überdeckt. Die größere Dämmschicht, die sich auch auf etwas über die Membran erstreckt, verbessert die Wärmedämmung in diesem Randbereich der Membran.
Vorzugsweise besteht die Dämmschicht aus einem geschlossenporigen und/oder wasserdichten und/oder UV-stabilen Material. Durch ein geschlossenporiges Material wird erreicht, dass die Poren zur Wärmedämmung beitragen, jedoch sich nicht voll Wasser saugen, das vom Regen kommen könnte. Aus diesen Erwägungen ist auch ein wasserdichtes Material vorteilhaft. Zum Schutz vor der UV-Strahlung dient UV-beständiges Material. Die vorteilhaften Wirkungen können zumindest teilweise auch dann erreicht werden, wenn die Dämmschicht nicht vollständig aus vorgenannten Materialien besteht, sondern diese nur enthält. So wäre denkbar, dass nur eine äußere Schicht UV-beständig ist.
In besonderer Weise eignet sich für die Dämmschicht ein Ethylen-Propylen-Dien-Monomer, üblicherweise als EPDM abgekürzt. Dieses Material weist die oben geforderten Eigenschaften hinreichend auf und ist zu einem vertretbaren Preis zu erhalten.
Üblicherweise bestehen der Klemmdeckel und das Klemmprofil aus Aluminium. Aluminium ist leicht, witterungsbeständig und stabil. Die gute Wärmeleitung von Aluminium trägt zwar zu den Wärmeverlusten bei, die mit der vorliegenden Erfindung reduziert werden. Bei verbleibenden Wärmebrücken sorgt die gute Wärmeleitung aber dafür, dass unerwünschte Unterkühlungen unterbleiben. Zudem hat Aluminium eine reduzierte Wärmeabstrahlung. Dies ist beim außen liegenden Fixierelement unter Umständen vorteilhaft. Aus diesen Erwägungen ist es zumeist sinnvoll, auch für das Fixierelement Aluminium auszuwählen. In einigen Fällen wird es genügen, dass die genannten Bauteile nicht vollständig aus Aluminium bestehen, sondern Aluminium nur enthalten.
Die Erfindung wird nachfolgend detailliert anhand zweier Figuren beschrieben. Dabei zeigen
1 eine Klemmeinheit nach dem Stand der Technik
2 eine erfindungsgemäße Klemmeinheit
Über dem Klemmdeckel 1 wird ein flexibler, geschlossenporiger, wasserdichter und UV-stabiler Dämmstoff angebracht (z. B. EPDM schwarz). Zur Fixierung wird dieser mit einer Fixiereinheit 5, hier einfach einem weiteren Klemmdeckel so befestigt, dass der Dämmstoff 4 nicht zusammengedrückt wird. Dabei kann der als Fixiereinheit 5 dienende Deckel durch die Dämmung 4 sowie den Klemmdeckel 3 festgeschraubt werden. Die dadurch entstehende Wärmebrücke ist vergleichsweise unbedeutend, weil sich daraus aufgrund der guten Wärmeleitung von Aluminium keine lokalen Temperaturabsenkungen ergeben, die bauphysikalisch problematisch sind. Zudem wirkt die Fixiereinheit 5 als Witterungsschutz, auf dem sich zudem auch Lösungen zur Vogelvergrämung (z. B. Drähte) anbringen lassen. Der flexible Dämmstoff 4 sollte zur Verringerung von Wärmebrückeneffekten am Rand über die obere Membranlage 1 geführt und dort aufgelegt werden. Durch diese Lösung wird die ursprüngliche Funktionalität (ohne Dämmung) vollständig aufrecht erhalten.
Bezugszeichenliste

1: Membrankissen (äußere Membranlage)
2: Klemmprofil Raumseitig
3: unterer Klemmdeckel (Stand der Technik)
4: Dämmschicht zur thermischen Trennung
5: Als Fixiereinheit dienender oberer Klemmdeckel, der die Dämmung überdecken kann

Claims

Vorrichtung zur Befestigung von Membrankissen mit einer inneren und einer äußeren Membranlage (1), insbesondere für Membrangebäude, aufweisend ein Klemmprofil (2), mit dem das Membrankissen (1) in Kontakt gebracht werden kann, und einen Klemmdeckel (3) zur Befestigung des Membrankissens zwischen dem Klemmprofil (2) und dem Klemmdeckel (3), dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Klemmprofil (2) abgewandten Seite des Klemmdeckels (3) eine Dämmschicht (4) angeordnet ist, und dass eine Fixiereinheit (5) vorhanden ist, mit der die Dämmschicht (4) auf dem Klemmdeckel (3) befestigt werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinheit nach Art des Klemmdeckels ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinheit die Dämmschicht nur teilweise überdeckt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmschicht aus einem geschlossenporigen und/oder wasserdichten und/oder UV-stabilen Material besteht oder dieses enthält.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmschicht aus EPDM besteht oder dieses enthält.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmprofil und/oder der Klemmdeckel und/oder die Fixiereinheit aus Aluminium bestehen oder Aluminium enthalten.