DE102014118542A1

DE102014118542A1 - System für eine brandschutzgesicherte Deckendurchdringung einer Abgasanlage oder einer Heißleitung, insbesondere einer Flachdachdecke sowie hierfür geeignete Dämmkörper.

Info

Publication number: DE102014118542A1
Application number: DE102014118542.0A
Authority: DE
Inventors: Thomas Elfert; Claus Bissinger; Volker Albrecht
Original assignee: Schiedel GmbH; Saint Gobain Isover G+H AG
Current assignee: Schiedel GmbH; Saint Gobain Isover G+H AG
Priority date: 2014-12-12
Filing date: 2014-12-12
Publication date: 2016-06-16

Abstract

Bei einem System für eine brandschutzgesicherte Kamindurchdringung einer Decke (7), insbesondere einer Flachdachdecke, werden ein Kaminrohr, einen Mantelstein (3) eines Schornsteins oder einen Schacht umgebende Dämmkörper (14) verwendet, die einen Dämmkragen (40) bilden und aus einem Dämmkeil (18) sowie einem darunter angeordneten Dämmblock (16) ausgebildet sind, der in einen Zwischenraum zwischen Dämmung der Decke und Kaminrohr, Mantelstein bzw. Schacht eingesetzt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein System gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie einen Dämmkörper gemäß Anspruch 15.
Ein besonderes Anwendungsgebiet der Erfindung ist der Bereich von Flachdächern, wobei unter dem Begriff von Flachdächern auch Dächer verstanden werden mit einem Neigungswinkel bis etwa 5° gemäß DIN 1055-4:2005-03.
Durchdringungen von Abgasanlagen oder Heißgasleitungen im Deckenbereich sind in der Praxis in verschiedenen Ausführungen bekannt. So fallen unter eine Deckendurchdringung einer Abgasanlage insbesondere Schornsteine, bei denen ein Mantelstein innenseitig mit einem Dämmmaterial gefüllt ist, in welchem ein Abgasrohr, beispielsweise aus einem Keramikmaterial, angeordnet ist. Weiterhin fällt hierunter auch ein sogenannter Schachtaufbau, bei dem ein Schacht aus einem nicht-brennbaren Material, etwa einem Mantelstein, einem Edelstahlkanal, oder dergleichen mit einer innenliegenden Heißgasleitung, jedoch ohne eine zwischen Schacht und innenliegender Heißgasleitung angeordneten Dämmung. Ublicherweise sind Schornstein und Schacht rechteckig, sie können aber auch eine andere Querschnittsgeometrie aufweisen. Schornstein und Schacht sowie die Deckendurchdringung werden nachfolgend als Kamin bzw. Kamindurchdringung bezeichnet.
Eine Heißgasleitung kann, wie beschrieben, innerhalb eines Schachts durch eine Decke geführt werden. Ebenso ist es möglich, eine Heißgasleitung unmittelbar, also blank und damit ohne weitere Umhüllung durch eine Decke zu führen, was vorliegend ebenso unter den Oberbegriff der Kamindurchdringung subsumiert wird. Ublicherweise bestehen solche Heißgasleitungen oder Heißgasrohre aus einem Metallrohr oder einem Metallkanal, es können jedoch auch andere geeignete nicht-metallische Werkstoffe eingesetzt werden.
Kamindurchdringungen im Deckenbereich, insbesondere im Flachdeckenbereich bedürfen besonderer Maßnahmen, um einschlägigen jeweils länderspezifischen unterschiedlichen Verordnungen Rechnung zu tragen, die für die Zulassung von Kamindurchdringungen eingehalten werden müssen. Insbesondere kommt es hierbei auf die Einhaltung einer vorgegebenen Grenzwerttemperatur an, wobei diesbezüglich unterschieden wird zwischen einer Grenzwerttemperatur bei einer Regelleistung der entsprechenden Feuerstätte oder bei außergewöhnlichen Betriebsumständen mit üblicherweise erhöhten Temperaturen, wozu insbesondere im Falle von Abgasanlagen oder Schachtaufbauten Rußbrände zählen. Zu beachten ist hierbei, dass im Falle eines Rußbrands von solchen Kaminen sehr schnell Temperaturen bis in den Bereich von 1.000°C im Bereich der Kamindurchdringung entstehen können, was natürlich zu erheblichen Brandschäden führen kann.
Deswegen gibt es in der Regel länderspezifische Verordnungen, welche für solche außergewöhnliche Betriebsumstände, wie Rußbrände, beispielsweise einen Grenzwert von 100°C auf der Außenseite der Durchdringung vorgeben, der im Brandfalle nicht überschritten werden darf. Hierbei erfolgt für die Zulassung eines Systems für eine brandschutzgesicherte Kamindurchdringung in der Regel eine Prüfung dahingehend, dass der entsprechende Grenzwert jedenfalls solange nicht überschritten werden darf, solange sich keine messbaren Temperaturänderungen mehr während der außergewöhnlichen Betriebsumstände, etwa im Brandfalle ergeben.
Dies stellt natürlich erhebliche Anforderungen an die brandschutzsichere Auslegung derartiger Systeme im Bereich der Kamindurchdringung, also dort, wo bei einem Schornstein die die Außenfläche bildenden Mantelsteine, oder bei einem Schacht der Schacht selbst die Flachdachdecke durchbrechen, wozu im Flachdach ein entsprechend großer Durchbruch für den Durchtritt vorgegeben ist. Hierbei ist zu beachten, dass Flachdächer üblicherweise mit Hartschaumplatten, insbesondere aus extrudiertem Polystyrol (XPS) oder aus expandiertem Polystyrol (EPS) gedämmt sind, wobei diese Hartschaumplatten auf die Flachdachdecke aufgelegt werden. Derartige Hartschaumplatten können aber den entstehenden Temperaturen bei außergewöhnlichen Betriebsumständen in der Regel nicht standhalten.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, ein System für eine brandschutzsichere Auslegung einer Kamindurchdringung zu schaffen, welches im Fall außergewöhnlicher Betriebsumstände, insbesondere im Brandfalle gewährleistet, dass vorgegebene Grenzwerttemperaturen nicht überschritten werden, welche aber gleichwohl einfach und robust aufgebaut ist sowie eine einfache Montage ermöglicht. Ferner sollen nach Maßgabe der Erfindung auch entsprechende Dämmkörper bereitgestellt werden, die eine brandschutzgesicherte Auslegung einer Kamindurchdringung ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 enthaltenen Merkmale gelöst, wobei zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung durch die in den Unteransprüchen enthaltenen Merkmale gekennzeichnet sind.
Die Erfindung zeichnet sich maßgeblich durch einen unmittelbar das Kaminrohr, den Mantelstein bzw. den Schacht im Bereich der Durchdringung in bevorzugt enganliegender Anordnung umgebenden Dämmkragen aus Mineralwolle aus, der zwischen der Dämmung aus Hartschaumplatten und Außenseite der Durchdringung angeordnet ist, insbesondere den zwischen der Außenfläche des blanken Kaminrohrs, des Mantelseins oder des Schachts der Durchdringung und der hierzu auf Abstand gesetzten Dämmung aus Hartschaumplatten gebildeten Freiraum voll ausfüllt.
Zweckmäigerweise weisen der mindestens eine Mantelstein oder der Schacht einen quadratischen oder rechteckförmigen Querschnitt auf. Hiervon sind auch diejenigen Mantelsteine umfasst, die eine Abrundung an ihrem Ecken aufweisen, die üblicherweise einen Radius von kleiner 10% der Länge und/oder Breite des Mantelsteins besitzt. Alternativ können der Schornstein bzw. der mindestens eine Mantelstein bzw. der Schacht auch einen von einem im Wesentlichen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt abweichenden, insbesondere einen kreisförmigen oder ovalen Querschnitt aufweisen.
Der Dämmkragen kann einteilig aufgebaut sein, insbesondere ringförmig im Falle eines blanken Kaminrohrs als Kamindurchdringung, kann zweckmäßiger Weise aber auch aus mehreren, vorzugsweise aus vier Dämmkörpern aufgebaut sein, die bündig aneinander anschließbar sind und kann im Falle eines Mantelsteins oder Schachts, mit üblicherweise quadratischem Querschnitt oder rechteckförmigen Querschnitt bevorzugt auf jeder Seite des Mantelsteins oder Schachts in Form eines separaten Dämmkörpers vorgesehen sein.
Hierbei ist es für den bündigen Anschluss der um den Mantelstein oder Schacht herum angesetzten Dämmkörper im Eckbereich zweckmäßig, die Dämmkörper im Eckbereich mit Gehrungsflächen vorzugsweise unter einem Winkel von 45° zu versehen, so dass die über das Eck angesetzten Dämmkörper bündig und spaltfrei über ihre Stirnflächen aneinander anschließbar sind.
Zweckmäßigerweise ist jeder Dämmkörper aus einem unteren quaderförmigen Dämmblock ausgebildet, der den Zwischenraum zwischen Dämmung und blankem Kaminrohr, Mantelstein bzw. Schacht oberhalb der Flachdachdecke füllt. Dieser Dämmblock kann bündig mit der oberen Fläche der auf die Decke aufgelegten Hartschaumplatten abschließen oder auch gegebenenfalls nach oben vorstehen, woran sich dann vorzugsweise oberhalb bzw. ab der oberen Fläche der Hartschaumplatten der Dämmkeil anschließt, der eine entsprechende Keilfläche aufweist, so dass Regen, Schnee und dergleichen sich nicht ansammeln können, vielmehr geeignet abgeführt werden.
Durch die einteilige Ausführung der Dämmkörper ergibt sich zum einen eine einfache Herstellung wie auch eine einfache Montage und ist auch die Dämmwirkung optimiert.
In besonders vorteilhafter Weise weist der Dämmkragen bzw. jeder Dämmkörper an seiner dem Kaminrohr, Mantelstein bzw. Schacht des Kamins zugewandten Innenfläche Lüftungsöffnungen auf, insbesondere in Form von zur Mantelseite des Kamins hin offenen Lüftungskanälen, die im oberen Bereich des Dämmkörpers ausmünden, so dass im Brandfalle aufgrund der durch die erhöhten Temperaturen erzeugten Erwärmung eine entsprechende Wärmeabfuhr nach außen hin möglich ist, insbesondere um vorgegebene Grenzwerte für eine brandschutzgesicherte Auslegung einhalten und gewährleisten zu können.
Hierbei sind je Dämmkörper mehrere Lüftungskanäle mit Abstand zueinander in der Reihe vorgesehen, die vorzugsweise vertikal und damit parallel zueinander in dem Körper angeordnet sind.
Hierbei ist es vorteilhaft, den Gesamtquerschnitt der Lüftungskanäle eines Dämmkragens bzw. Dämmkörpers im Bereich der Kamindurchdringung so auszulegen, dass eine optimale Wärmeabfuhr im Brandfalle ermöglicht wird, die auch bei höchsten Temperaturen die Einhaltung vorgegebener Grenzwerte ermöglicht. Die Bemessung der Lüftungquerschnitte, der Anzahl der Lüftungskanäle in Ubereinstimmung mit den Abmessungen des Dichtkörpers als solcher kann vom Fachmann ohne weiteres bedarfsweise vorgenommen werden.
Für die Montage ist es zweckmäßig, dass die Dämmkörper sich jeweils über die gesamte Seitenbreite des Mantelsteins oder Schachts erstrecken, so dass im Allgemeinen lediglich vier Dämmkörper für eine Kamindurchdringung montiert werden müssen. Hierzu, das heißt für die vereinfachte Montage, tragen auch die an den Enden des Dämmkörpers vorgesehen Gehrungsflächen bei. Da die Dämmkörper über den Umfang vorzugweise gleich ausgebildet, das heißt mit gleichem Querschnitt versehen sind, ergibt sich insgesamt ein bündiger Abschluss im Bereich der Anschlussstellen der Dämmkörper, die zweckmäßigerweise in die Eckbereiche des Mantelsteines bzw. Schachts gelegt sind.
Die Lüftungskanäle in den Dämmkörpern können insgesamt durchgehend von oben nach unten ausgebildet sein, dass heißt sowohl oben wie auch unten am Dämmkörper ausmünden. Zweckmäßigerweise münden die Lüftungskanäle aber nur am oberen Ende des Dämmkeils des Dämmkörpers aus, sind im Ubrigen aber durchgehend im Dämmkeil ausgebildet und erstrecken sich über einen wesentlichen Teilbereich des darunter befindlichen Dämmquaders bzw. Dämmblocks und zwar vorzugsweise über einen Bereich von 50 bis 90%, insbesondere bevorzugt 75 bis 90% der Höhe des Dämmblocks, so dass im unteren Bereich des Dämmblocks ein durchgehend geschlossener Bereich aus Mineralwolle verbleibt.
Die Lüftungskanäle können sich vertikal, d. h. längs des Kamins erstrecken. Alternativ können die Lüftungskanäle auch mit einem keilförmigen Profil in vertikaler Richtung ausbildet sein, was sich durch einen schrägen Sägeschnitt vom oberen Ende des Dämmkeils bis zu dem Fußpunkt des Kanals herstellungstechnisch in einfacher Weise realisieren lässt. Bei einem beispielsweise nutförmigen Querschnittsprofil der Lüftungskanäle weisen diese somit eine maximale Tiefe an ihrer Mündung und die Tiefe Null an ihrem Fußpunkt auf.
Als geeignete Rohdichten für die Dämmkörper aus Mineralwolle ist ein Bereich von 70 bis 160 kg/m³ nach Maßgabe der Erfindung vorgegeben. Als Mineralwolle wird zweckmäßigerweise Glaswolle oder Steinwolle verwendet, wobei sich Steinwolle insbesondere aufgrund der höheren Feuerwiderstandsfähigkeit auszeichnet. Die Rohdichten für Glaswolle bewegen sich bevorzugt im Bereich von 70 bis 110 kg/m³ und im Falle von Steinwolle in einem Bereich von 90 bis 160 kg/m³, was jedoch nicht zwingend sondern zweckmäßig ist. Auch der Bindemittelanteil kann geeignet gewählt werden, wobei aus brandschutztechnischen Gründen möglichst wenig Bindemittel enthalten sein soll. Zweckmäßigerweise liegt der Anteil des Bindemittels im Bereich von 1 bis 5% und zwar bevorzug 2 bis 3% für Steinwolle und 3 bis 4% für Glaswolle, was jedoch wiederum nur zweckmäßig, nicht jedoch zwingend ist.
In besonders vorteilhafter Weise ist oberhalb eines jeden Dämmkörpers bzw. oberhalb des aus den Dämmkörpern gebildeten Dämmkragens ein Blechschalenaufbau vorgesehen, der den Dämmkörper bzw. Dämmkragen gegenüber Witterungseinflüssen schützt. Hierbei ist es zweckmäßig, die Blechschale so anzuordnen, dass diese auf der Keilfläche des Dämmkeils des Dämmkörpers aufliegt.
Dabei ist vorteilhaft die Blechschale doppelwandig ausgebildet, wobei die untere, also dem Dämmkeil, zugewandte Wand mit Luftöffnungen versehen ist, die korrespondierend mit den Lüftungskanälen in den Dämmkörpern ausgebildet ist, so dass die aus den Lüftungskanälen nach oben austretenden Heißgase über die Blechschale nach außen geführt werden können.
In Anpassung an die Keilfläche, an die die Blechschale anliegt, ist vorzugsweise die untere Wand der Blechschale entsprechend des Keilwinkels ausgelegt. Hierbei ist es aber aus Witterungsgründen zweckmäßig, insbesondere für die Abfuhr von Regen und Schnee, dass auch die obere Wand des zweckmäßigerweise U-förmig ausgelegten Blechteils entsprechend nach unten hin abgewinkelt ist. Die Blechschale stellt hierbei ein einfaches Formbiegeteil dar, welches bereits zu einem ringartigen Bauteil entsprechend den Außenabmessungen des Mantelsteins vorgefertigt sein kann und lediglich auf den entsprechenden Mantelstein bzw. Schacht im Bereich der Durchdringung aufgesetzt werden muss. Wahlweise ist jedoch die Blechschale mehrteilig über den Umfang ausgebildet, insbesondere analog der Mehrteilung des Dämmkragens in einzelne Dämmkörper, so dass die Blechschale auch bei bereits vorhandenen Kaminen ohne weiteres aufgebracht werden kann. Die Verbindung der einzelnen Blechteile kann in der üblichen Weise erfolgen, etwa durch Schweißverbindung, Steckverbindung, Schraubverbindung und dergleichen.
Die oberhalb des Dämmkörpers angeordnete Blechschale schützt die Bauteile der Kamindurchdringung vor Witterungseinflüssen, kanalisiert jedoch auch aufgrund des Zwischenraums zwischen den Doppelwänden die Luftabfuhr aus den Lüftungskanälen nach außen. Hierbei ist es zweckmäßig den Abstand zwischen den beiden Wandschenkeln der Blechschale in Anpassung an den Gesamtquerschnitt der Lüftungsöffnung auszulegen um eine einwandfrei Abfuhr von Heißgasen im Brandfalle zu ermöglichen.
Zweckmäßigerweise sind sowohl auf der Betondecke wie auch am Außenumfang des blanken Kaminrohrs, des Mantelsteins bzw. Schachts im Bereich der Kamindurchdringung Dichtungsplanen aus geeignetem Material, insbesondere aus Bitumen vorgesehen, um jedweden Feuchtezutritt zu verhindern. Hierbei können Dichtungsbahnen entsprechender Aufmachung auch auf der Dämmung vorgesehen sein. Hierbei ist bevorzugt, diese Abdichtungsbahn in Uberlappung mit der unteren Wand der Blechschale zu machen, so dass sich die Abdichtungsbahn in den Zwischenraum zwischen den beiden Wandschenkeln der U-förmig ausgebildeten Blechschale zumindest teilweise erstreckt. Auch der obere Wandschenkel der Blechschale kann durch eine Dichtungsbahn geeignet abgedeckt werden.
Durch die entsprechende Ausbildung und Anordnung des Dämmkörpers insbesondere in Verbindung mit den integrierten Lüftungskanälen und der oberhalb der Dämmkörper angeordneten Blechschale ergibt sich bei einfachen Aufbau und damit einfacher Montage eine optimierte brandschutzgesicherte Auslegung einer Kamindurchdringung.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung rein schematisch anhand der Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen
1 eine Teilansicht eines Systems zur Kamindurchdringung durch eine Flachdecke in Schnittdarstellung
2 eine Draufsicht auf einen Teil der in 1 dargestellten Kamindurchdringung
3 eine Seitenansicht eines Dämmkörpers, der in 2 in Draufsicht dargestellt ist,
4 eine Seitenansicht des in 3 dargestellten Dämmkörpers
5 eine Teilansicht einer aus 1 ersichtlichen Blechschale sowie
6 eine Frontansicht einer weiteren Ausführungsform eines Dämmkörpers analog der Ansicht in 3, jedoch unter Auslassung der an sich vorhandenen Lüftungsöffnungen, die in 3 und 4 durch strichlierte Linien angedeutet sind.
1 zeigt einen Teilschnitt durch ein Kamindurchdringungssystem, hier einer Schornsteindurchdringung für Decken und zwar Flachdecken, das heißt im Wesentlichen horizontale Decken mit allenfalls einem Neigungswinkel bis maximal etwa 5°. Hierbei ist mit 1 der Schornstein bezeichnet, der in an sich bekannter Weise aus übereinander angeordneten Mantelsteinen 3 aufgebaut ist, die im dargestellten Ausführungsbeispiel quadratischen Querschnitt aufweisen und ein zentrales und üblicherweise aus Keramik gebildetes Kaminrohr 5 umschließen, wie aus 2 hervorgeht. Der Freiraum zwischen Mantelstein 3 und Kamin- bzw. Abgasrohr 5 ist mit einem geeigneten Dämmmaterial 4, insbesondere aus Mineralwolle verfüllt, wodurch das Abgasrohr zugleich in Position gehalten wird. Der Schornstein durchdringt, wie 1 zeigt, eine Decke 7, üblicherweise eine Betondecke, wobei im Durchbruch 9 für den Schornstein 1 eine Dämmung 10 aus Mineralwolle vorgesehen ist, welche den spaltartigen Freiraum zwischen der Außenwand des Mantelsteins 3 und der Innenwand des Durchbruchs 9 überbrückt.
Zum Zwecke der Dämmung sind auf der Betondecke Hartschaumplatten 12 angeordnet, die im dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem gewissen Abstand zum Mantelstein 3 gesetzt sind und damit einen Freiraum zwischen Dämmung 12 und Mantelstein 3 bilden, der den Mantelstein 3 umgibt. In diesen Freiraum ist ein Dämmkörper 14 eingesetzt. Dieser ist hier aus einem unteren Dämmblock 16 und einem oberen Dämmkeil 18 gebildet. Die rein schematisch in 1 vorgesehene strichpunktierte Linie 20 soll nur die Untergliederung zwischen dem oberem Teil 18 als Dämmkeil und dem unteren Teil 16 in Form eines Dämmblocks verdeutlichen. Hierbei ist anzumerken, dass vorzugsweise dieser Dämmkörper aus oberem Dämmkeil 18 und unterem Dämmblock 16 einstückig ausgebildet ist.
Wie aus 1 und 2 hervorgeht, füllen die um den Mantelstein gesetzten Dämmblöcke 16 den Freiraum zwischen Mantelstein 3 und Dämmung 12 aus Hartschaum vollständig aus.
An der den Mantelstein 3 zugewandten Innenseite des Dämmkörpers 14 sind Lüftungskanäle 22 vorgesehen, wie auch deutlich aus 2 hervorgeht. In 1 ist dieser Lüftungskanal nur durch strichlierte Linie angedeutet. Die somit über den Umfang des Mantelsteins vorgesehenen Lüftungskanäle dienen der Wärmeabfuhr aus dem Schornsteindurchdringungsbereich nach oben und außen. Sie münden deshalb an der Oberseite des Dämmkeils aus, insbesondere an dessen Spitze.
Oberhalb des Dämmkeils 14 und hier im dargestellten Ausführungsbeispiel auf der Keilfläche 26 des Dämmkeils 14 aufliegend, ist eine Blechschale 28 angeordnet. Diese Blechschale 28 dient vornehmlich als Witterungsschutz, insbesondere um Wasser beispielsweise im Falle eines Regenniederschlags abzuweisen bzw. abzuführen. Wie im Folgenden noch näher beschrieben wird, sind in der Blechschale 28 geeignete Öffnungen vorgesehen, die mit den Lüftungskanälen 22 der Dämmkörper 14 kommunizieren.
Die Dämmung 12 ist aus Hartschaum gebildet, kann natürlich aber auch aus einem anderen geeigneten Material vorgesehen sein. Im Falle von Hartschaum, also dem bevorzugten Anwendungsfall, eignet sich insbesondere extrudiertes Polystyrol (XPS) oder expandiertes Polystyrol (EPS), wobei weißes und graues EPS bedarfsweise verwendbar ist. Graues EPS ist expandiertes Polystyrol, welches mit einem Trübungsmittel zur Erhöhung der Wärmeabsorption versehen ist, sodass graues EPS ein Hartschaum mit Wärmestrahlungsabsorber ist. Dabei wird bevorzugt Graphit als Trübungsmittel verwendet.
Zwischen der Dämmung 12 und der Betondecke 7 kann eine Dichtungsbahn 30 aufgelegt sein, um einen wasserdichten Abschluss bewerkstelligen zu können und damit einen entsprechenden Feuchteschutz zu bieten. Dies ist an sich bekannt und als Dichtungsbahnen wird bevorzugt eine Bahn jeweils aus Bitumen verwendet.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Dichtungsbahn 30 zweckmäßigerweise auch oberhalb der Decke 7 über den Umfang des Schornsteins 1 am Mantelstein anliegend vorgesehen und zwar im Durchdringungsbereich. Auch der Dämmkörper 14 sitzt zweckmäßigerweise mit seinem Dämmblock 16 auf der Dichtungsbahn 30 auf.
Oberhalb der Dämmung 12 ist auf dieser aufliegend eine weitere Dichtungsbahn 32 angeordnet, die, wie 1 zeigt, zweckmäßigerweise auch über einen Teil der Blechschale, welche die Keilfläche 26 überdeckt, hochgezogen ist. Auch das Oberteil der Blechschale 28 kann durch eine am Mantelstein angeordnete Dichtungsbahn 34 überdeckt werden, wiederum als Witterungs- und Feuchteschutz, wobei die beiden Dichtungsbahnen 30 und 34 oben durch eine am Mantelstein 3 angeordnete Klemmschiene umlaufend über den Mantelstein überdeckt sind, um einen Schutz vor Niederschlag und dergleichen Witterungserscheinungen zu bieten. Die Klemmschiene ist hierbei mit dem Bezugszeichen 36 verdeutlicht.
Der Dämmkörper 14 ist zweckmäßigerweise aus Mineralwolle gebildet, wofür sich insbesondere Glaswolle oder Steinwolle eignet. Die Rohdichte der Mineralwolle liegt hierbei zweckmäßigerweise im Bereich von 70–160 kg/m³. Als Mineralwolle eignet sich insbesondere Glaswolle oder Steinwolle, wobei Steinwolle den Vorteil hat, dass sie sich durch eine höhere Feuerbeständigkeit gegenüber Glaswolle auszeichnet. Im Falle von Glaswolle liegt die bevorzugte Rohdichte im Bereich von 70–110 kg/m³, vorzugsweise etwa 80 kg/m³, und im Falle von Steinwolle im Bereich von 90–160 kg/m³.
Der Bindemittelanteil in der Mineralwolle des Dämmkörpers 14 liegt bevorzugt im Bereich von 1–5% und zwar bei 2–3% zweckmäßigerweise für Steinwolle und 3–4% zweckmäßigerweise für Glaswolle.
Wie bereits eingangs dargelegt, ist der Dämmkörper 14 bevorzugt als einteiliger Formkörper ausgeführt. Er lässt sich beispielsweise in einfacher Weise durch entsprechendes Zuschneiden einer Mineralwollplatte entsprechender Rohdichte herstellen, etwa durch Schrägschnitt durch eine Mineralwollplatte mit im Wesentlichen laminarer Faserausrichtung parallel zu den beiden Hauptflächen der Mineralwollplatte.
2 zeigt eine Ausführungsform einer Kamindurchdringung mit einem Schornstein mit Mantelsteinen in Ubereinander-Anordnung mit quadratischem Querschnitt, was den Hauptanwendungsfall darstellt. Zentral im Mantelstein bzw. innerhalb des Kamins 1 befindet sich das Abgasrohr 5, welches üblicherweise aus Keramik hergestellt ist und durch ein Füllmaterial 4, vorzugsweise aus Mineralwolle, in Position gehalten wird. Wie recht deutlich aus 2 hervorgeht, ist der Mantelstein im Bereich der Schornsteindurchdringung von vier aufgrund des Quadratzuschnitts des Mantelsteins gleich ausgebildeten Dämmkörpern 14 ummantelt, was in 2 durch die Bezugszeichen 14a–14d verdeutlicht ist. Die für den quadratischen Mantelstein vorgesehenen Dämmkörper 14 sind für einen bündigen Abschluss mit denn benachbarten Dämmkörper an beiden Stirnseiten auf Gehrung zugeschnitten, d. h. mit einer Gehrungsfläche 38 versehen, sodass in den Eckbereichen des Mantelsteins bzw. des Schornsteins die auf jeder Seite des Mantelsteins vorgesehenen Dämmkörper 14 bündig aneinander anschließen und damit als Dämmkragen 40 den Kamin im Bereich der Kamindurchdringung eng umschließen. Hierbei liegen die Dämmkörper 14 mit ihrer Innenfläche, d. h. die auf dem Mantelstein zugerichteten Fläche, am Mantelstein bzw. an der dort angeordneten bzw. hochgezogenen Dichtungsbahn 30 an.
Kamindurchdringungen aus einem blanken Kaminrohr bzw. in Form eines Schachtaufbaus sind im Wesentlichen analog aufgebaut entsprechend der vorbeschriebenen Ausführungsform. Im Falle eines blanken Kaminrohrs umgibt der Kragen hierbei unmittelbar die Außenfläche des Kaminrohres, welches hierbei in der Regel aus einem Metallrohr oder Metallkanal ausgebildet ist, Hierbei kann der Dämmkragen einteilig aus einem Dämmkörper oder aus mehreren Dämmkörpern, also mehrteilig ausgebildet sein. Gleiches gilt für eine Kamindurchdringung in Form eines Schachtaufbaus, wobei dort allerdings der Dämmkragen die Außenfläche des Schachtaufbaus umgibt.
An den Innenflächen eines jeden Dämmkörpers 14 befinden sich vorteilhafterweise Luftkanäle 22, die zweckmäßigerweise in Form von Nuten ausgebildet sind und am oberen Ende der Keilfläche 36 des Dämmköpers 14 ausmünden und damit entsprechend Wärme aus dem Kaminbereich nach außen abführen können. Hierbei sind je Dämmkörper mehrere Lüftungskanäle vorgesehen und zwar vorzugsweise im gleichen Abstand zueinander. Im dargestellten Ausführungsbeispiel bei einem quadratischen Mantelstein sind etwa sechs Lüftungskanäle vorgesehen, wobei die Anzahl der Lüftungskanäle bedarfsweise gewählt wird und zwar insbesondere in Abhängigkeit von den Querschnittsabmessungen der Lüftungskanäle 22 und der Größe der Mantelsteinseiten. Wie die 3 und 4 zeigen, münden die Lüftungskanäle oben in die Keilfläche 22 und erstrecken sich zweckmäßiger Weise über die gesamte Höhe des Dämmkeiles 18 und können bedarfsweise auch durchgehend sich vertikal durch den Dämmköper 14 erstrecken. Bevorzugt enden die Lüftungskanäle 22 jedoch mit Abstand oberhalb der unteren Stirnseite des Dämmblocks 16 wie aus den 3 und 4, aber auch aus 1 hervorgeht, was aus den technischen Gründen bevorzugt ist. Zweckmäßig verbleibt hierdurch ein von den Lüftungskanälen freier unterer Raum im Dämmblock 16 im Bereich von 50 bis 90%, insbesondere bevorzugt 70 bis 90% der Höhe des Dämmblocks 16. 4 zeigt als Alternative eine keilförmige Ausgestaltung der Lüftungskanäle 22 mit der strichpunktierten Linie 27.
Die Lüftungskanäle im Dämmkörper 14 sind zweckmäßig, weil es im Brandfalle im Schornsteindurchdringungsbereich, etwa in Folge eines Rußbrands, zu einem Anwachsen der Temperaturen bis zu 1.000°C kommen kann, jedoch aus brandschutztechnischen Gründen je nach entsprechenden Standards gefordert wird, das im Prüfffalle für eine Zulassung einer derartigen Kamindurchdringung Temperaturen von 100°C nicht überschritten werden dürfen, wobei je nach Brandschutzverordnung verlangt wird, dass diese Grenztemperatur von 100°C einer Prüfmessung unterliegt, bei der die Temperatur so lange gemessen wird, bis sich keine messbaren Temperaturänderungen mehr ergeben und damit mit Sicherheit die Grenztemperatur von etwa 85°C (je nach Brandschutzverordnung) nicht überschritten wird.
Uber die Kanäle, das heißt über deren Länge, deren Anzahl und deren Kanalquerschnittsgröße lässt sich in einfacher Weise eine entsprechende Temperaturregulierung in Uberlagerung mit der Ausbildung und der Materialwahl des Dämmkörpers erreichen.
Wie 1 zeigt und Eingangs dargelegt wurde, ist oberhalb des Dämmkörpers 14 wiederum um den Mantelstein umlaufend eine Blechschale 28 angeordnet, die bevorzugt auf der Keilfläche 26 des Dämmkörpers aufliegt, wobei ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer solchen Blechschale in perspektivischer Darstellung als Teilansicht in 5 gezeigt ist. Diese den Mantelstein umgebende Blechschale kann hierbei einteilig ausgebildet sein und als ein Teil auf den Mantelstein gesetzt werden, kann jedoch ebenso gut aus mehreren Teilen gebildet sein, die durch Steckverbindungen oder in sonst einer geeigneten Weise miteinander verbunden werden, etwa durch Verschweißen, Verkleben oder Verlöten. Beispielsweise eignet sich eine Blechschale, die von den Abmessungen her mit jeweils einem Dämmkörper gemäß 2 korrespondiert, also beidendig mit einer Gehrungsfläche versehen ist, an denen dann die vier Blechschalen, die den Mantelstein umgeben, aneinander gesetzt werden können, entweder durch eine Steckverbindung, Schraubverbindung oder eine Schweißverbindung. Da derartige Mantelsteine standardisiert hergestellt werden, also in stufenweise Größe, eignet sich auch eine einteilige Ausbildung einer solchen Blechschale als Aufsteck- oder Aufsetzschale auf einen Mantelstein.
Wie die 5 zeigt, ist der Querschnitt der Blechschale 28 bevorzugt im Wesentlichen U-förmig, so dass die Blechschale einen zentralen Steg 42 mit hier zwei zueinander parallelen Wandschenkeln 44 und 46 aufweist. Die beiden Wandschenkel 44 und 46 sind hierbei zweckmäßigerweise schräg an dem Steg 42 angesetzt, wobei insbesondere der auf der Keilfläche 22 des Dämmkörpers 14 zweckmäßigerweise zu liegen kommende Wandschenkel 44 entsprechend des Keilwinkels winklig am Steg 42 angesetzt ist. Zweckmäßigerweise sind beide Wandschenkel 44 und 46 unter gleichem Winkel ausgerichtet.
Wie 5 zeigt, ist der untere Wandschenkel 44 im Bereich des Stegs 42 mit Öffnungen 48 versehen, die mit den Öffnungen des Lüftungskanäle 22 korrespondieren, so dass die über die Lüftungskanäle 22 vom Kamin nach oben hin abgeführte Heißluft über die Öffnungen 48 in der Blechschale 28 nach außen abgeführt werden kann. Die winkelförmigen Ausführung beider Wandschenkel dient auch dem Witterungsschutz, um Regen oder Schnee entsprechend abführen zu können. Gerade im Kaminbereich ist die Ansammlung von Wasser unerwünscht, weil dies ansonsten zu erheblichen Dichtungsproblemen führen könnte, insbesondere wenn man bedenkt, dass Wasser zu Winterzeiten gefriert und dadurch auch entsprechende Spannungen im Bauteil impliziert werden können. Alternativ zu Öffnungen 48 im Form von Ausstanzungen kann auch eine sich über die Breite der Blechschale 28 über eine mit der Größe der Öffnungen der Lüftungskanäle 22 korrespondierende Tiefe eine flächige Perforation in Form eines Lochblechs vorgesehen sein, wodurch vorteilhaft die Anforderungen an die Passgenauigkeit verringert werden.
Wie aus 1 hervorgeht, überdeckt zweckmäßigerweise der untere Wandschenkel aber auch der obere Wandschenkel 44 und 46 den zwischen der Dämmung und dem Mantelstein eingesetzten Dämmkörper 14, wobei bedarfsweise der obere Wandschenkel 46 in der Länge auch noch länger als der untere Wandschenkel ausgeführt sein kann, so dass der obere Wandschenkel 46 gewissermaßen auch noch über die Dämmung 12 überlappen kann.
Zwar ist es innerhalb des Systems bevorzugt, die Dämmkörper 14 einteilig sowie beidendig mit entsprechenden Gehrungsflächen 38 für den bündigen Abschluss im Eckbereich mit den benachbarten Dämmkörpern auszubilden, jedoch ist es im Falle von rechteckigen Mantelsteinen auch möglich die Dämmkörper bedarfsweise je nach Seitenlänge des Mantelsteins mehrteilig auszubilden.
Eine solche alternative Ausführungsform ist in 6 dargestellt und im Folgenden kurz erläutert. 6 zeigt einen Dämmkörper 14 für die Längsseite eines Mantelsteins mit rechteckförmigem Querschnitt. Dieser Dämmkörper 14 ist dreiteilig ausgebildet, wobei die beiden äußeren Dämmkörperteile 50 und 52 hier jeweils an einer Stirnfläche mit einer Gehrungsfläche 38 versehen sind, jedoch im Bereich des Anschlusses das Zwischenteil 54 des Dämmkörpers 14 mit einer senkrechten Stirnfläche für den bündigen Abschluss mit dem Zwischenabschnitt versehen sind. Hierbei sind abmessungsbedingt die beiden Endteile 50 und 52 auf die Schmalseite des Mantelsteins abgestimmt, so dass diese längst ihren senkrechten Stirnflächen zusammengesetzten Endteilen 50 und 52 sozusagen einen Dämmkörper 14 für die Schmalseite geben würden, mithin die für den Eckbereich vorgesehenen Dämmkörperteile 50, 52 jeweils gleich ausgebildet sein können und durch den Zwischenabschnitt 54 bzw. entsprechende Zwischenabschnitte 54 die Längsabmessungen auf der Längsseite des Mantelsteins mit den beiden Endteilen 50 und 52 abgedeckt werden können.
Im Ubrigen ist jedoch der Dämmkörper 14 gleich aufgebaut wie der im Zusammenhang mit den 1 bis 4 beschriebene Dämmkörper einschließlich der an der Innenfläche vorgesehenen Lüftungsöffnungen, die in 6 der Einfachheit halber nicht dargestellt sind.
Es versteht sich für den Fachmann von selbst, dass die am Beispiel einer Schornsteindurchdringung beschriebene Ausgestaltung problemlos auf den Fall einer Schachtdurchdringung übertragbar ist, zumal sich Schornsteindurchdringung und Schachtdurchdringung hinsichtlich der Außenkonturen nicht unterscheiden.
Im Fall eines von einem im Wesentlichen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt abweichenden Querschnitts der Durchdringung bzw. deren Außenfläche, kann der Dämmkragen (40) aus mehreren Dämmkörpern (14) einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweisen, der eine Füllung des Freiraums zwischen der Außenfläche der Durchdringung und der hierzu auf Abstand gesetzten Dämmung (12 besonders einfach realisieren lässt, da der Freiraum wegen der rechteckigen Hartschaumplatten seinerseits üblicherweise mit einem rechteckförmigen Querschnitt ausgeformt ist.
Es ist für den Fachmann naheliegend, die an der im Wesentlichen quadratischen bzw. rechteckförmigen Form der Kamindurchdringung offenbarten Merkmale sinngemäß auf eine hiervon abweichenden Querschnitt der Durchdringung, insbesondere eine kreisförmige Heißgasrohrdurchdringung zu übertragen.
Das beschriebene System für eine brandsichere Auslegung einer Kamindurchbringung zeigt eine zweckmäßige Abstimmung einzelner Baukomponenten zueinander, also insbesondere den zwischen Dämmung und Mantelstein eingesetzten Dämmkörper insbesondere in einteiliger Ausführung mit beidseitig vorgesehener Gehrungsflächen für den Anschluss im Eckbereich sowie den an der Innenfläche des Dämmkörpers vorgesehenen Lüftungskanälen 22 für die Wärmeabfuhr insbesondere im Falle einer drastischen Temperaturerhöhung im Brandfalle einschließlich der Keilausbildung des oberen Teils des Dämmkörpers für Feuchte- und Nässeabfuhr sowie Gestaltung der Blechschale und deren Anordnung auf dem Dämmteil, was insgesamt zu einer vorteilhaften Ausbildung eines brandschutzoptimierten Systems für eine Kamindurchdringung führt.
Sämtliche vorstehend offenbarten Merkmale, selbst wenn Sie in Zusammenhang mit anderen Merkmalen angegeben und erläutert sind, werden jeweils für sich ausdrücklich als zweckmäßige Ausgestaltung und damit für sich als erfindungswesentlich beansprucht, so dass jeweils auch ein einzelnes Herausgreifen des Merkmals beansprucht wird, selbst wenn dieses zur Erläuterung einer Ausführungsform der Erfindung in einem sachgerechten konstruktiven oder funktionalen Zusammenhang mit weiteren Merkmalen offenbart und erläutert ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 1055-4:2005-03 [0002]

Claims

System für eine brandschutzgesicherte Kamindurchdringung einer Decke, insbesondere einer Flachdachdecke, mit einem Kaminrohr (5), vorzugsweise mindestens einem das Kaminrohr im Bereich der Durchdringung umschließenden Mantelstein (3) oder Schacht und mit einer auf der Decke (7) angeordneten Dämmung (12) aus Hartschaum, insbesondere extrudiertem Polystrol (XPS) oder expandiertem Polystyrol (EPS), dadurch gekennzeichnet, dass das Kaminrohr (5) oder der mindestens eine Mantelstein (3) oder der Schacht im Bereich der Kamindurchdringung eng von einem Dämmkragen (40) umschlossen ist, der vorzugsweise aus Mineralwolle gebildet ist, dass der Dämmkragen (40) aus einem oder aus mehreren Dämmkörpern (14) gebildet ist, die an ihren Stirnseiten zur Bildung des Dämmkragens (40) aneinander setzbar sind, dass der bzw. jeder Dämmkörper (14) einen oberen Dämmkeil (18) aufweist, dessen Keilfläche (26) sich vom Kaminrohr (5), vom Mantelstein (3) oder vom Schacht radial nach außen und unten in Richtung der Dämmung (12) erstreckt, und einen unteren, vorzugsweise quaderförmigen Dämmblock (16) aufweist, der einen Freiraum zwischen Kaminrohr, Mantelstein (3) oder Schacht und der hierzu auf Abstand gesetzten Dämmung (12) ausfüllt.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Dämmkörper (14) jeweils auf ihrer, dem Kaminrohr, dem Mantelstein (3) oder Schacht zugewandten Innenfläche mit Luftkanälen (22) für die Wärmeabfuhr versehen sind, die in die obere Stirnseite des Dämmkörpers (14) ausmünden und vorzugsweise vertikal, das heißt in Längsrichtung des Kamins, oder schräg dazu gerichtet und vorzugsweise mit nutförmigen Querschnitt versehen sind.
System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüftungskanäle (22) über die gesamte Höhe des Dämmkeils (18) durchgehend ausgebildet sind und sich vorzugsweise nur über einem Teilbereich des unteren Dämmblocks (16) erstrecken, vorzugsweise über einen Bereich von 50 bis 90%, insbesondere bevorzugt 75 bis 90% der Höhe des Dämmblocks (16).
System nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtquerschnitt der Lüftungskanäle der einen Mantelstein (3) oder Schacht umgebenden Dämmkörper (14) darauf ausgelegt ist, dass im Brandfall eine vorgegebene Grenzwerttemperatur nicht überschritten wird, insbesondere eine Grenzwerttemperatur von 100°C.
System nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmkörper (14) aus Glaswolle oder Steinwolle gebildet sind, vorzugsweise mit einer Rohdichte von 70 bis 160 kg/m³, und dass die Dämmkörper aus Glaswolle mit einer Rohdichte bevorzugt im Bereich von 70 bis 110 kg/m³, im Falle aus Steinwolle mit einer Rohdichte bevorzugt im Bereich von 90 bis 160 kg/m³ ausgebildet sind.
System nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mineralwolle mit Bindemittel versetzt ist und zwar vorzugsweise in einem Anteil von 1 bis 5% Bindemittel, vorzugsweise 2 bis 3% für Steinwolle und 3 bis 4% für Glaswolle.
System nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Dämmkeils (18), insbesondere auf dem Dämmkeil (18), eine Blechschale (28) angeordnet ist.
System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechschale (28) im Schnitt U-förmig mit vorzugsweise entsprechend des Keilwinkels des Dämmkeils (18) am zentralen U-Steg (42) angesetzten Wandschenkeln (44, 46) versehen ist, derart, dass der U-Steg der Blechschale (28) am Kaminrohr, am Mantelstein (3) oder Schacht bzw. einer dort angelegten Dichtungsbahn anliegend angeordnet ist und der untere Wandschenkel (44) der Blechschale (28) vorzugsweise bündig auf der Keilfläche (26) des Dämmkeils (18) aufliegend angeordnet ist.
System nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechschale (28) mit Lüftungsöffnungen (48) versehen ist, die mit den Lüftungskanälen (22) im Dämmkörper (14) korrespondierend ausgebildet sind und dass die Lüftungsöffnungen (48) vorzugsweise in dem auf dem Dämmkeil (18) aufliegenden Wandschenkeln (44) vorgesehen sind.
System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den übereinander angeordneten Wandschenkeln (44, 46) zwecks optimierter Luftabführung abhängig vom Gesamtquerschnitt der Lüftungskanäle (22) der Dämmköper (14) einer Kamindurchdringung ausgelegt ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Mantelstein (3) oder einem Schacht mit einen im Wesentlichen quadratischen oder rechteckförmigen Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämmkragen (40) aus wenigstens vier und zwar vorzugsweise vier Dämmkörpern (14) gebildet ist, die in den Eckbereichen des Mantelsteins oder Schacht längs stirnseitig ausgebildeter Gehrungsflächen (36) bündig zur Bildung des Dämmkragens aneinander schließen.
System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmkörper (14) sich jeweils über die gesamte Seitenbreite des Mantelsteins (3) oder Schacht erstrecken und vorzugsweise stegartig ausgebildet sind.
System nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmkörper (14) jeweils beidendig mit stirnseitigen Gehrungsflächen (36) für den bündigen Anschluss versehen sind.
System insbesondere nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Dämmkörper (14) insbesondere die an der Längsseite eines Mantelsteins (3) oder Schachts angeordneten Dämmkörper (14), mehrteilig, vorzugsweise dreiteilig, ausgebildet sind, wobei vorzugsweise der bzw. die mittleren Dämmkörperteile (54) rechtwinklig zur Längsachse des Dämmkörpers Stirnflächen aufweisen und die für die Eckbereiche bestimmten Dämmkörperteile (50, 52) auf einer Stirnseite mit einer Gehrungsfläche (38) und an der anderen Stirnseite mit einer entsprechend rechtwinklig zur Längsseite des Dämmkörpers ausgebildeten Stirnfläche für den bündigen Zusammenschluss zum Dämmkörper (14) versehen sind.
Dämmkörper, insbesondere zur Verwendung in einem System nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämmkörper gemäß den auf den Dämmkörper (14) ausgerichteten Merkmalen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.