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Die Erfindung bezieht sich auf ein
Bauelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bauelemente zur Errichtung von Wohnungs- und
Gesellschaftsbauten haben immer höhere technische Anforderungen
zu erfüllen.
So sollen diese Bauelemente eine ausreichende Tragfähigkeit
besitzen, was eine hohe Materialdichte erfordert, und sie sollen
andererseits in immer stärkerem
Maße schall- und
wärmedämmende Eigenschaften
aufweisen, was einen leichten und porösen Materialaufbau verlangt.
Dazu sollen die Bauelemente eine geringe Masse haben, um auf dein
Transport von der Vorfertigungsstätte bis zur Baustelle und bei
der Handhabung der Bauelemente auf der Baustelle auf teure Hebewerkzeuge
verzichten zu können.
Und nicht zuletzt sollen die Bauelemente kostengünstig sein.
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Es gibt mittlerweile eine Vielzahl
von Bauelemente, von denen aber kein Bauelement die genannten Ansprüche in ihrer
Gesamtheit erfüllen.
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So werden insbesondere im Wohnungsbau zur
Errichtung tragfähiger
Wände hochverdichtete Handmontagesteine
in kleineren Formaten verwendet. Die so errichteten Außenwände eines
Gebäudes werden
dann mit einer wollenen Dämmschicht
abgehängt
und mit einer selbsttragenden Mauerwand verblendet. Damit wird eine
für den
Wohnungsbau ausreichende Trag- und Dämmfähigkeit erreicht.
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Auf Grund der aufwendigen Verarbeitung und
der damit zusammenhängenden
Baukosten ist solche Bauweise für
mehrgeschossige Wohnungsbauten und für Gesellschaftsbauten ungeeignet.
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Aus der
DT 25 14 063 A1 ist nun
ein plattenförmiger
Fertigbauteil bekannt geworden, der aus einem wärmedämmenden Leichtbetonmaterial
besteht und der vertikale, sich über
die gesamte Höhe
des Fertigbauteils erstreckende Kanäle mit ausgewählten Querschnitten
besitzt. Die vertikalen Kanäle
werden mit einem Bindemittel vergossen, sodass tragfähige Säulen entstehen.
Zudem besitzt das Leichtbaumaterial eine solche Materialdichte,
dass der Fertigbauteil auch ohne die Bindemittelsäulen tragfähig ist.
Insgesamt wird so eine hohe Tragfähigkeit erzielt, die aber zu
Lasten der Dämmung
geht, da mit der hohen Materialdichte des Leichtbetonmaterials der
Wärmedurchgangswert
des Fertigbauteils erhöht
wird. Außerdem
sind die hochverdichteten Fertigbauteile schwer und lassen sich
daher nur mit entsprechenden Hebewerkzeugen handhaben.
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In der
EP 0 591 849 A1 ist nun eine thermisch und
akustisch dämmende
Mauerplatte beschrieben, die aus einem geschäumten Kunststoff besteht. Diese
Mauerplatte besitzt mehrere vertikale, mittig angeordnete und zueinander
beabstandete Hohlräume,
die sich über
die gesamte Höhe
der Mauerplatte erstrecken. Die vertikalen Hohlräume besitzen einen rechteckigen
Querschnitt und sind durch in unterschiedlichen Höhe befindliche
horizontale Schächte
miteinander verbunden. Somit bildet sich ein über die gesamte Mauerplatte
verteiltes Hohlraumnetz, das mit einer allein tragenden Betonmasse
vergossen wird. Die beiden gegenüberliegenden Außenflächen der
Mauerplatte besitzen eine Oberfläche
mit vertikal verlaufenden und eng beabstandeten Nuten mit geringer
Tiefe, auf die unmittelbar ein Gitternetz aufgesetzt ist. Dabei
ist das Gitternetz der einen Seite und das Gitternetz der anderen
Seite durch Querstäbe
miteinander verbunden, welche die Mauerplatte durchdringen. Diese
Mauerplatte ist also dadurch gekennzeichnet, dass das betongefüllte Hohlraumnetz
für die
Tragfähigkeit
und der geschäumte Kunststoff
für die
Wärmedämmung sorgt,
während die
vertikalen Nuten und die Gitternetze als sicherer Träger für eine strukturelle
Putzschicht dienen.
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Diese Mauerplatte hat aber erhebliche
Nachteile. So ist das Hohlraumnetz sehr schwer herzustellen und
mit Beton auszugießen,
wobei nicht gesichert werden kann, dass auch der gesamte Huhlraum
ausgefüllt
wird. Ein fehlerhaft ausgegossenes Hohlraumnetz hat aber schwere
Folgen für
die Tragfähigkeit. Nachteilig
ist auch, dass das betongefüllte
Hohlraumnetz das überwiegende
Volumen der Mauerplatte einnimmt. Das geht aber zu Lasten des Volumens des
ausgeschäumten
Kunststoffmaterials, sodass der Wärmedurchgangswert bei einer
normalen Mauerplanenbreile zu hoch ist oder aber die Mauerplatte zur
Verringerung des Wärmedurchgangswertes
in der Breite überdimensioniert
werden muss. Da das ausgegossene Hohlraumnetz in ihren Bereichen
zu einer erheblichen Schwächung
des ausgeschäumten Kunststoffes
führt,
ist an diesen Stellen der Wärmedurchgangswert
der Mauerplatte höher
als in den Bereichen zwischen den Strängen des Hohlraumnetzes. Es
ist daher mit einer Vielzahl von schädigenden Kältebrücken zu rechnen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zu Grunde, ein gattungsgemäßes Bauelements
zu entwickeln, dass bei gleichbleibender Breite eine höhere Tragfähigkeit
und gleichzeitig eine höhere
Wärmedämmfähigkeit
besitzt.
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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten
ergeben sich aus den Unteransprüchen
2 bis 7. Das neue Bauelement beseitigt alle genannten Nachteile
des Standes der Technik.
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Der besondere Vorteil liegt in der
Hauptsache in der sehr guten Dämmeigenschaft,
weil beim einteiligen Dämmkörper, wie
es die 1 zeigt, eine gleichmäßig durchgehende
Materialstärke
des Dämmkörpers vorliegt
und weil bei einem zwei- und mehrteiligen Dämmkörper die Stärke des Dämmmaterials variiert werden
kann. Damit wird allen Anforderungen spezieller Anwendungen an eine
Dämmung im
hohen Maße
Rechnung getragen. Dazu zeichnet sich das neue Bauelement durch
eine hohe Tragfähigkeit
aus, was auf die duppelte Tragfähigkeit
von einem inneren Tragkörper,
wie er bereits bekannt ist, und dem neuen äußeren Tragkörper zurückzuführen ist.
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Von Vorteil ist auch, dass das Bauelement
industriell vorgefertigt wird und erst auf der Baustelle im Zusammenhang
mit der Montage der einzelnen Bauelemente seine Fertigstellung erfährt. Da
das Bauelement während
der Vorfertigung und auf dem Transport zur Baustelle und während der
Montage auf der Baustelle noch keine tragenden Betonkerne besitzt,
ist er sehr leicht zu handhaben.
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Es hat sich auch als zweckmäßig erwiesen, wenn
die Bewehrungskörper
der inneren Tragkörper im
Querschnitt dreieckig ausgeführt
sind, weil damit die Stäbe
des Bewehrungskörpers
weitgehend durch die Mitte der tragenden Betonmischung verlaufen und
damit eine größere Stabilität gewährleisten.
Dabei ist es auch von Vorteil, wenn die Kantenmaße des Bewehrungskörpers so
gewählt
werden, dass der Bewehrungskörper
im zylindrischen Hohlraum eingeklemmt ist. Dass erleichtert die
Montage der mehrteiligen Dämmkörper während der
industriellen Vorfertigung.
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Das Bauelement ist wegen seiner industriellen
Vorfertigung und dein rationellen Spritzverfahren auf der Baustelle
auch äußerst kostengünstig herzustellen.
Weitere Kosten werden dadurch gespart, dass auf die fertiggestellte
Oberfläche
des Wandelementes kein weiterer Putz aufgetragen werden muss. Das
gleich gilt für
das Deckenelement, wo eine abschließende Estrichschicht entfallen
kann.
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Zur Wahl der strukturellen Oberfläche des Dämmkörpers gibt
es viele gestalterische Möglichkeiten.
So ist es zur Verbesserung der Haftungseigenschaften auf dem Dämmkörper von
Vorteil, wenn der Dämmkörper mit
halbrunden Nuten und dazwischenliegenden Stegen ausgeformt ist.
Alternativ kann die Oberfläche
des Dämmkörpers aber
auch plan oder mit einer anderen Struktur ausgestattet sein, wobei
wegen der gewollten Tragfähigkeit
nur ein ausreichender Zwischenraum zwischen der Oberfläche des
Dämmkörpers und
dem zugehörigen Bewehrungsgeflecht
bestehen muss.
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Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles
näher erläutert werden.
Dazu zeigen:
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1:
ein Wandelement als Platte mit einer geringen Wandstärke im vorgefertigten
Zustand in einer Draufsicht,
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2:
das Wandelement nach 1 im
fertigen Zustand in einer Draufsicht,
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3:
das Wandelement nach 1 in
einer Perspektive,
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4:
ein Wandelement als Platte mit einer mittleren Wandstärke im fertigen
Zustand in einer Draufsicht,
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5:
das Wandelement nach 4 in
einer Perspektive,
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6:
das Wandelement als Winkel mit einer mittlerer Wandstärke in einer
Perspektive,
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7:
das Wandelement als T-Stück
mit einer mittleren Wandstärke
in einer Perspektive,
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8:
das Wandelement als Kreuz mit einer mittleren Wandstärke in einer
Perspektive,
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9:
ein Wandelement als Platte mit einer größeren Wandstärke im fertigen
Zustand in einer Draufsicht,
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10:
das Wandelement nach 4 in
einer Perspektive,
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11:
das Wandelement als Winkel mit einer größeren Wandstärke in einer
Perspektive,
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12:
das Wandelement als T-Stück
mit einer größeren Wandstärke in einer
Perspektive,
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13:
das Wandelement als Kreuz mit einer größeren Wandstärke in einer
Perspektive,
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14:
ein Deckenelement als Platte im aufgesetzten Zustand im Längsschnitt,
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15:
das Deckenelement nach 14 im Querschnitt
und
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16:
das Deckenelement nach 14 in einer
Perspektive.
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Alle Wandelemente als auch das Deckenelement
gemäß der 1 bis 16 bestehen grundsätzlich aus einem Dämmkörper 1 aus
einem porösem
Material und aus einem Tragkörper
aus einem bewehrten Betonmaterial. Dabei ergeben sich die Längenmaße der Wandelemente
aus der Geschosshöhe
und die Breitenmaße
der Wandelemente sowie die Längen- und
Breitenmaße
des Deckenelementes aus den Grundrissmaßen des zu errichtenden Gebäudes.
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Der Dämmkörper 1 kann gemäß der 1 bis 3 einteilig oder gemäß der 4 bis 8 zweiteilig oder
gemäß der 9 bis 13 auch mehrteilig sein. Jedes Wandelement
besitzt weiterhin auf seiner Innenseite ein Bewehrungsgeflecht 2 und
auf seiner Außenseite
ein Bewehrungsgeflecht 3. Beide Bewehrungsgeflechte 2, 3 haben,
wie insbesondere die 1 zeigt,
innenliegende vertikale Bewehrungsstäbe 4 und außenliegende
horizontale Bewehrungsstäbe 5.
Jedes Bewehrungsgeflecht 2, 3 ist mit mindestens
zwei vertikal und parallel verlaufenden Schienen 6 ausgestattet,
wobei diese Schienen 6 als Putzschienen ausgebildet und
angeordnet sind und durch ihre Stärke einen minimalen Überstand über die
horizontalen Bewehrungsstäbe 5 gewährleisten.
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Wie die 2 bis 16 näher zeigen,
sind das innenliegende Bewehrungsgeflecht 2 und das außenliegende
Bewehrungsgeflecht 3 durch horizontale Haltestäbe 7 miteinander
verbunden. Dabei ist die Stärke,
die Anzahl und die Anordnung der Haltestäbe 7 darauf abgestimmt,
dass zwischen beiden Bewehrungsgeflechtes 2, 3 eine
ausreichende Starrheit besteht.
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Alle 1 bis 16 zeigen, dass der Dämmkörper 1 sowohl
an seiner Innenseite als auch an seiner Außenseite eine in besonderer
Weise ausgeformte Strukturoberfläche
besitzt. Diese Strukturoberfläche weist
parallel verlaufende und gleichmäßig verteilt angeordnete
Ausnehmungen in Form von halbrunden Nuten 8 auf, die jeweils
durch einen prismatischen Steg 9 voneinander getrennt sind.
Dieser Steg 9 besitzt eine plane Außenfläche, die als Anschlags- und
Befestigungsfläche
für die
vertikalen Bewehrungsstäbe 4 des
Bewehrungsgeflechts 2, 3 dient. In der Breite
ist der Steg 4 gegenüber
dem Abstand zwischen zwei benachbarten halbrunden Nuten 8 um
ein solches Maß geringer
bemessen, dass sich zwischen jeder halbrunden Nut 8 und
dem benachbarten Steg 4 eine prismatische Ausnehmung 10 ausbildet.
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Wie die 2, 4 und 9 zeigen, sind die Hohlräume der
halbrunden Nuten 8 und der prismatischen Ausnehmungen 10 bis
in Höhe
der außenliegenden Kante
der Schienen 6 mit einer bindigen Betonmischung ausgefüllt und
bilden so im Zusammenwirken mit den über die Haltestäbe 7 miteinander
verbundenen Bewehrungsgeflechten 2, 3 einen über beide Seiten
des Dämmkörpers 1 greifenden äußeren Tragkörper 11 aus.
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Die 4 bis 8 zeigen Wandelemente in
den verschiedensten Ausführungen
als Platte, Winkel, T-Stück
und Kreuz, wobei alle diese Wandelemente mit einem ersten Dämmkörperteil 12 und
einem zweiten Dämmkörperteil 13 ausgestattet
sind. Jedes Dämmkörperteil 12, 13 ist
an seiner Außenfläche mit der
gleichen gerippten Oberflächenstruktur
zur Bildung des äußeren Tragkörpers 11 ausgebildet,
wie sie bereits im Zusammenhang mit der 1 beschrieben wurde. An der gegenüberliegenden
Außenfläche besitzt
jeder Dämmkörperteil 12, 13 eine glatte
Oberfläche
mit Passstücken 14 zur
passgerechten Fügung
der beiden Dämmkörperteile 12, 13.
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Die glatten Oberflächen der
beiden Dämmkörper 12, 13 sind
weiterhin mit mehreren halbrunden Nuten ausgerüstet, die parallel zu den halbrunden Nuten 9 der
gerippten Oberflächenstruktur
verlaufen und die im zusammengefügten
Zustand zweier Dämmkörper 12, 13 sich
gegenüberliegen
und so einen zylindrischen Hohlraum 15 ausbilden. Die zylindrischen
Hohlräume 15 sind
gleichmäßig beabstandet.
In dem zylindrischen Hohlraum 15 ist jeweils ein im Querschnitt
dreieckig ausgebildeter Bewehrungskörper 16 eingepasst,
der an den Enden aus dem zylindrischen Hohlraum 15 herausragt,
um mit einem Bewehrungskörper
eines benachbarten Boden- oder Deckenelement verbunden zu werden.
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Diese zylindrischen Hohlräume 15 sind
wie beim äußeren Tragkörper 11 mit
einer bindigen Betonmischung gefüllt
und bilden so mit dem Bewehrungskörper 16 einen aus
einer Reihe von Säulen
bestehenden inneren Tragkörper 17.
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Am deckennahen Ende des Wandelementes ist
in beide Dämmkörperteile 12, 13 eine
gemeinsame horizontale Nut 18 ausgearbeitet und mit einem im
Querschnitt dreieckigen Bewehrungskörper 19 ausgestattet.
Dieser horizontal ausgerichtete Bewehrungskörper 19 ist mit den überstehenden
Enden der vertikalen Bewehrungskörper 16 der
inneren Tragkörper 11 verbunden.
Die horizontale Nut 18 ist wiederum mit einer bindigen
Betonmischung zu einem im Verbund mit den Säulen des inneren Tragkörpers 17 stehenden
Tragkörper
ausgefüllt.
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Gemäß der 9 bis 13 werden
Wandelemente in den Ausführungen
als Platte, Winkel, T-Stück
und Kreuz vorgestellt, die neben den bereits beschriebenen Dämmkörper 12, 13 einen
dritten Dämmkörper 20 aufweisen,
der zwei glatte Außenflächen mit
entsprechenden Passstücken 14 und
zu einem zylindrischen Hohlraum 15 zusammenfügbare halbrunde
Nuten besitzt und der zwischen den beiden Dämmkörperteilen 12, 13 angeordnet
ist. Damit ergeben sich zwei Reihen von tragenden Säulen, die zusammen
den inneren Tragkörper 17 ausbilden.
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Die 14 bis 16 zeigen ein aufliegendes Deckenelement 21 und
ihre Anbindung an zwei der bereits beschriebenen zweiteiligen Wandelementen sowie
die spezielle Ausbildung der Deckenelemente 21. Dieses
Deckenelement 21 besitzt mit dem Dämmkörper 1 und den beiden
Bewehrungsgeflechten 2, 3 denselben Aufbau wie
das an Hand der 1 beschriebene
Wandelement. Zusätzlich
besitzt das Deckenelement 21 an seiner oben liegenden Seite
eine längsverlaufende
Nut 22, in die ein horizontaler Bewehrungskörper 23 mit
wiederum dreieckigen Querschnitt eingelegt ist. Die horizontale
Nut 22 mit dem eingelegten Bewehrungskörper 23 wird wiederum
mit einer bindigen Betonmischung zu einem Tragkörper mit Unterzug ausgefüllt.
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Zur Errichtung eines Wohn- oder Gesellschaftsbaus
werden zunächst
die Wandelemente und die Deckenelemente 21 in den erforderlichen
Abmessungen und in den gestalterischen Formen in industrieller Weise
vorgefertigt. Dazu gehört
das formgerechte Herstellen der entsprechenden Dämmkörper 1, 12, 13, 20 durch
Ausschäumen
eines Kunststoffes in eine Negativform. Nach dem Erstarren des Kunststoffes
und dem Herauslösen
der fertiggestellten Dämmkörper 1, 12, 13, 2U aus
der Negativform werden die Bewehrungskörper 16 in die zylindrischen
Hohlräume
der Dämmkörper 12, 13 bzw. 12, 13, 20 eingesetzt
und die Bewehrungskörper 12, 13, 2U zu
einem Block zusammengefügt.
An den einzelnen Dämmkörper 1 bzw.
an den Block von Dämmkörpern 12, 13, 20 werden
dann die vorgefertigten Bewehrungskörper 2, 3 angesetzt
und durch die Haltestäbe 7 miteinander
verbunden. Damit ist die Vorfertigung abgeschlossen und die so vorgefertigten
Bauelemente werden zur Baustelle transportiert.
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Hier werden die Bauelemente in herkömmlicher
Technologie zu dem angestrebten Gebäude zusammengefügt, wobei
die unterschiedlichen Bewehrungskörper 16, 19, 23 der
Bauelemente mit den Bewehrungskörpern
des Unterbaus und der benachbarten Bauelemente verschweißt werden.
Danach werden zunächst
die zylindrischen Hohlräume 15 für die inneren
Tragkörper
und dann die horizontalen Nuten 18, 20 mit der
bindigen Betonmischung vergossen. Abschließend werden alle Hohlräume der
außenliegenden
Strukturoberfläche
der Wandelemente und Deckenelemente 21 auf dein Wege des
Spritzverfahrens mit der bindigen Betonmischung ausgefüllt. Die das
Bewehrungsgeflecht 2, 3 überragende Betonmischung wird
mit Unterstützung
der Schienen 6 zu einer glatten Oberfläche abgezogen.
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- 1
- Dämmkörper
- 2
- inneres
Bewchrungsgeflecht
- 3
- äußeres Bewehrungsgeflecht
- 4
- vertikaler
Bewehrungsstab
- 5
- horizontaler
Bewehrungsstab
- 6
- vertikale
Schiene
- 7
- Haltestab
- 8
- halbrunde
Nut
- 4
- Sieg
- 10
- Prismatische
Ausnehmung
- 11
- äußerer Tragkörper
- 12
- erster
Dämmkörperteil
- 13
- zweiter
Dämmkörperteil
- 14
- Passstück
- 15
- zylindrischer
Hohlraum
- 16
- Bewehrungskörper
- 17
- innerer
Tragkörper
- 18
- horizontale
Nut
- 19
- horizontaler
Bewehrungskörper
- 20
- dritter
Dämmkörper
- 21
- Deckenelement
- 22
- horizontale
Nut
- 23
- horizontaler
Bewehrungskörper