DE102023002207A1

DE102023002207A1 - Gewölbe-Rundhaus

Info

Publication number: DE102023002207A1
Application number: DE102023002207.1A
Authority: DE
Inventors: gleich Anmelder Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2023-05-30
Filing date: 2023-05-30
Publication date: 2024-12-05

Abstract

Das Gewölbe-Rundhaus als neuer Wohnhaustypus besteht im Grunde nur aus einer runden und gewölbten Dachkonstruktion, und ist dadurch kostengünstiger als bisherige Haus-, Dach- und Außenwandkonstruktionen. An einem Zentralkamin, der gleichzeitig als Klettergerüst für den Druckring der gewölbten Träger fungiert, werden die einzelnen Träger wie bei einem Zelt nach oben gezogen und auf einem Kreisfundament verankert. Sie bilden dadurch das tragende statische System, und steifen das Haus als sphärische Dreiecke aus. Fenster können entweder als Gauben auf die gebogenen Träger aufgesetzt werden; in kostengünstiger Variation können auch überall Dachfenster eingehängt werden. Teile wie Wintergarten, Carport, auch Balkone, oder Außentreppe werden im Modulsystem separat angeschoben und angebaut. In bzw. auch an der gewölbten Dachfläche befinden sich Wärmetauscher für Heißwasser; feststehende oder auf einem Laufkranz mit Sonnennachführung befindliche Solarzellen zur Stromerzeugung sind als Modulanbauteile vorgesehen. Ebenso ist ein Windgenerator auf der Hausspitze, die vorzugsweise durch den Zentralkamin gebildet wird, möglich.Durch die Dimensionierung der gebogenen Träger durch eine Holzbaufirma ist die Statik schon gegeben und keine weitere Berechnung nötig. Innenwände und Decken sind normierte Bauteile, die ebenfalls in sich statisch berechnet sind.Die Erfindung dieses Gewölbe-Rundhauses als neuer Wohnhaustypus vermeidet viele Nachteile bisheriger klassischer Wohnhaustypen und löst diese durch die Ansprüche 1-8.

Description

Auf dem bisherigen Gebiet des Hausbaus gibt es im klassischen Wohnhausbau eine Menge von Nachteilen. Dazu gehören bei eckigen Häusern Kältebrücken, das Problem des Verhältnisses von Dach zu Außenwandkonstruktionen, oder auch bei eckigen Häusern ein wärmetechnisch nicht optimales Verhältnis von Oberfläche zu Volumen. Konstruktiv finden sich auch problematische Aussteifungen und eckiger „Ringanker“, sowie schwierige Winddruckverhältnisse von senkrechten Gebäudeflächen. Oder auch die wartungs-unfreundliche Regenrinne weit oben am Dach.
Die Erfindung dieses Gewölbe-Rundhauses als neuer Wohnhaustypus vermeidet viele Nachteile bisheriger klassischer Wohnhaustypen und löst diese durch die Ansprüche 1-8.
Die Vorteile dieses Gewölbe-Rundhauses sind folgende: optimal genutztes Verhältnis von Grundfläche zu Volumen, keine Kältebrücken, optimale statische Lastenverteilung (Wind, Schnee, Gewicht), optimale Aussteifung durch sphärische Dreiecke, einfaches modularisiertes Aufbausystem, kostengünstigere Errichtung des Gebäudes, optimale Integrierung zukunftsweisender Energiesysteme. Ein weiterer großer Vorteil ist, dass der Zwischenraum zwischen den Gewölbebögen zuerst wie eine dicke Eierschale mit Gebläsedämmung ausgefüllt werden kann. Dadurch steht die äußere Hülle und das Tragsystem wie bei einem Zelt. Dann können Innenwände und Decken, Treppen, usw. unabhängig von der äußeren Witterung/Regen/Wind/Kälte im trockenen Zustand eingebaut werden.
Außerdem ist durch die Dimensionierung der gebogenen Träger durch eine Holzbaufirma schon die Statik gegeben und keine weitere Berechnung nötig. Innenwände und Decken sind normierte Bauteile, die in sich statisch berechnet sind.
Kurzbeschreibung: Es handelt sich um ein im Grundriss vorzugsweise kreisförmiges (1, 3) oder kreisannähernd auch mehr-/vieleckiges und im Querschnitt als Gewölbe ausgeführtes Gebäude.
Teile wie Wintergarten, Carport, auch Balkone, oder Außentreppe werden im Modulsystem separat angeschoben und angebaut (4, 6 + 7).
Fenster (2, 4) und Türen (3, 5) des Gewölbe-Rundhauses werden vorzugsweise am gewölbten Tragsystem (1,2), das vorzugsweise aus 16 gebogenen Trägern besteht, in Dachgauben ähnlicher Form oder in die Fläche integriert mit Dachfenstern ausgebildet.
In/ bzw. auch an der gewölbten Dachfläche befinden sich Wärmetauscher für Heißwasser (4, 7), und feststehende oder auf einem Laufkranz (5, 9, 11) mit Sonnennachführung befindliche Solarzellen (5, 8) zur Stromerzeugung sind als Modulanbauteile vorgesehen. Ebenso ist ein Windgenerator (5, 10) auf der Hausspitze, die vorzugsweise durch den Zentralkamin gebildet wird, möglich.
Obwohl das Gewölbe ein in sich stehendes statisches Tragwerk ist, dient der mittige Zentralkamin (1, 1) als Klettergerüst für den Ringkranz der zusammenlaufenden gebogenen Träger. Ähnlich wie beim Kranz eines Maibaumes, können die gebogenen Träger mitsamt Ringkranz/ Druckring am Zentralkamin hochgezogen und befestigt werden (1).
Das nachfolgende Ausführungbeispiel beschreibt das Gewölbe-Rundhaus in den 1-6.

1: an einem Zentralkamin (1,1), der gleichzeitig als Klettergerüst für den Druckring der gewölbten Träger (1,2) fungiert, werden die einzelnen Träger wie bei einem Zelt nach oben gezogen und auf einem Kreisfundament verankert. Sie bilden dadurch das tragende statische System, und steifen als sphärische Dreiecke dadurch das Haus aus. Das Gewölbe-Rundhaus besteht im Grunde nur aus einer runden und gewölbten Dachkonstruktion, und ist dadurch kostengünstiger als bisherige Dach-/Wandkonstruktionen.
2: Fenster können entweder als Gauben auf die gebogenen Träger aufgesetzt werden, oder in kostengünstiger Variation können auch überall Dachfenster eingehängt werden. Der Zwischenraum zwischen den Trägern wird mit Folie innen und außen bespannt und mit Dichtungsmaterial verfüllt.
Das erste OG wird im Grunde nur auf die Innenwände aufgelegt. Der Hauptringanker befindet sich bei dieser Erfindung unten, und nicht wie bei eckigen Häusern oben beim Dachstuhl. Somit ergibt sich bei diesem Gewölbe-rund Haus auch der Vorteil, dass die Regenrinne unten in Bodennähe putzfreundlich zu liegen kommt.
3: zeigt im Ausführung Beispiel wie beispielsweise ein Eingang (3,5 hier Küche/Esszimmer) Gauben ähnlich zwischen den gewölbten Trägern angebaut werden kann. Die Wölbung der Träger ist außerdem so gewählt, dass normale gerade Ziegel verwendet werden können, ohne dass diese irgendwo an der Krümmung abstehen. Die Dacheindeckung kann auch mit Blechen erfolgen.
4: zeigt das Gewölbe-rund Haus mit passiver Energieversorgung. Es gibt solarthermische Platten (4,7), die entweder in die Dachfläche integriert werden können, oder auf ihr montiert werden können. Ein externer Wintergarten, der ebenfalls zur passiven solaren Nutzung beiträgt, kann ebenfalls angebaut werden (4,6).
5: zeigt weitere Nutzungsmöglichkeiten natürlicher Energie: entweder auf einem Laufkranz befestigte Fotovoltaik Platten (5,8), die der Sonne nachfahren können (5, 9,11), oder auch fest montiert in sonnen- ertragreicher Lage sein können. Ein Windgenerator (5,10) kann ebenfalls angebracht werden. Fotovoltaik Platten, wie auch Windgenerator befinden sich in Höhe des Speichers. Dort können auch die Akkus und Wassertank für die Solarthermie untergebracht werden.
Der Wassertank oben bringt den Vorteil, dass man keine Pumpe braucht, da die Wärmekonvektion mit dem Prinzip der Schwerkraft funktioniert = warmes Wasser steigt von den solarthermischen Platten nach oben in den Wassertank.
6: zeigt die Möglichkeit der gebogenen Trägerkonstruktion mit vorgefertigten verschraub-und verleimbaren Wangen, die an der Baustelle zusammengefügt werden können, so dass keine hohen Transportkosten entstehen.
7: zeigt den an das Gewölbe-Rundhaus angelehnten Carport mit Hauseingang.
8: zeigt beispielhaft einige der unter der Gewölbehülle eingestellten Wände und Treppe. Das Gewölbe kann komplett mit Gebläsedämmung wie eine dicke Eier-Schale gefüllt werden, und dann können die Wände eingestellt und Decken darüber gelegt werden.

Bezugs-Zeichenliste:

1: Zentralkamin mit Druckring für die Gewölbebögen
2: Gewölbebogen
3: runder Grundriss, bzw. an einen Kreis angenähertes Vieleck
4: Dachgauben
5: Eingang
6: Wintergarten
7: Solarthermie
8: Fotovoltaik
9 + 11: Laufkranz
10: Windgenerator
12: Carport mit Windfang für Haupteingang
13: eingestellte Wände und Treppe

Claims

an einem Zentralkamin werden die gebogenen Träger mittels eines Druckringes, der als Klettergerüst dient, hochgezogen und in Endposition verankert.
Die gebogenen Träger können in gleichmäßig segmentierten, versetzten, mehrlagigen Wangen als Stecksystem ausgebildet werden, so dass sie an Ort und Stelle zusammengesetzt werden können, so dass damit hohe Transportkosten entfallen (6). Sie können aber auch aus neuen zukunftsweisenden Materialien wie Karbonfasern bestehen. Denkbar sind auch recycelte Kunststoffe. Konventionelle gebogene Mehrschichtträger sind ebenfalls möglich.
Fenster werden entweder als Dachgauben zwischen oder auf die gebogenen Träger gestellt, oder als Dachfenster dazwischen gehängt (2,4).
Eingangstüren werden auf gleicher Art entweder als Gauben oder in die Fläche integriert ausgeführt (3,5).
passive Energieversorgung durch solarthermische Platten entweder zwischen den Trägern in der Dachfläche integriert, oder darauf aufgelegt (4,7). Weitere passive Energieeinsparung kann durch ein modulares Anbauteil wie ein Wintergarten (4,6) erreicht werden.
Fotovoltaikplatten (5,8) können auf einem Gestell mit Laufkranz (5, 9+11) der Sonne von Ost nach West nach geführt werden. Ein Windgenerator am Zentralkamin dient als zusätzliche zukunftsweisende Stromversorgung für dieses Einfamilienhaus (5,10).
Der Gewölbeschnitt ist so konstruiert, dass normale flache Dachziegeln verwendet werden können (1 + 6). Eine Blecheindeckung ist ebenfalls möglich.
Es können bei allen Bauteilen natürliche ökologische Baumaterialien verwendet werden. Für das Dach beispielsweise also auch Holzschindeln, Innenwände mit Lehmputz oder komplett aus Holz, die gebogenen Träger ebenso aus Holz.