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Hinterlüftete Fassadenbauplatte Die Erfindung bezieht sich auf hinterlüftete
Fassadenbauplatten, wie sie besonders als Großtafelelemente mit hinterlüfteter Fassade
im Hochbau als geschoßhohe, vorgefertigte Außenwandkonstruktion bei Montagebauten
angewendet werden. Sie haben neben der raumabschliessenden Funktion (unter Berücksichtigung
aller von außen bzw. innen wirkenden, hauptsächlich b auphysikalisohen Einflüsse)
auch tragende bzw. aussteifende Funktionen zu erfüllen. Es sind solche Bauplatten
bekannt, die zwischen einer Außen- oder Vorsatzschale und einer aus tragfähigem
Beton bestehenden Innenschale eine wärmedämmende Zwischenschicht, sowie einen mit
der Äußenluft in Verbindung stehenden Hinterlüftungshohlraum enthalten. Bei
den
zahlreichen Verbundplatten dieser Art, die z.B. hinter einer Außenverschalung
eine durch Rippen oder leistenartige Abstandselemente in Lüftungskanäle unterteilte
Luftschicht enthalten# der sich auf der andern Seite eine aus Isoliermaterial,
wie Kork oder Bohaumkunstetoff bestehende Wämedä»eohieht anaohließi, hinter
der da=
wieder die tragende, die innere Begrenzungswand
der Platte bildende Schale aus armiertem Beton liegt, ist keine oder nur höchst
unzureichende Verachiebliehkeit der Schalenteile beiderseits der Luftschicht gegeben.
Das rührt daher, daß die sich gegenüberliegenden Schichten mehr oder weniger flächenhaft,
jedenfalls stets mit starker Reibung an den aufliegenden Distanzkörpern! wie Betonrippen,
Isolierstreifen und dergleichen aneinander liegen. Wenn solche Platten nun einseitiger
starker Erwärmung oder Abkühlung ausgesetzt werden, so entsteht eine Art "Bimetalleffekt"
durch die unterschiedliche Wärmedehnung und außerdem auch durch das unterschiedliche
Schwindverhalten der beiden Schalen, was zu einer höchst unerwünschten Wölbung der
Platte führt. Um diesem Mangel abzuhelfen und den Schalen, bei im übrigen
ausreichend festem Zusammenhalt in Querriohtung und guter Festigkeit in
der Plattenebene selbst, eine diesen Wölbungseffekt verhindernde gegenseitige
Verachiebliehkeit zu geben, wird erfindungsgemäß, die Anordnung so getroffen, daß
die beiden Schalen-teile und die wärmedämmende Zwischensohieht an einem
etwa zentra-len, begrenzten Flächenabschnitt durch eine den
Hinterlüftung shohlraun durchdringende starre Querverbindung aneinander verankert
sind, während um diesen Zentralanker herum die Verbindung der beiderseits
des Hinterlüftungahohlraums einander Sogenüberliegenden Tafelteile nur
durch elastisch verformbare
nadelförmige Abstandshalter gebildet
ist. Nunmehr kann es also nicht mehr eintreten, daß durch unterschiedliche
Ungenände-
rungen der beiden Schalen - bedingt durch große Temperaturdifferennen
oder auch unterschiedliche Schwindmaße - Yerwölbungen auftreten, weil die beiden
Schalen, fertigungstechnisch bedingt, schubfest mit der Dämmung verbunden wären.
Vielmehr besteht bei der neuen Platte, deren Schichten nur im Bezirk des Zentralankers
durch die Schichten hindurch stc:xr verbunden sind, weit-
gehend freie seitliche
gegenseitige Beweglichkeit der Schalen beiderseits des Hinterlüftungshohlrauma.
Durch den Portfall einseitig gerichteter kaminbildender Zwischenwände in der Hinterlüftungsschicht
wird noch der zuweilen nützliche Vorteil er-
zielt, daß man
rechteckige, also nicht quadratische Platten mit gleichbleibender Belüftungswirkung
nach-Wahl hoch oder quer einbauen kann. . Den geschilderten neuartigen Eigenschaften
der Fassadenplatten sind nun auch die zu ihrem Aufbau dienenden Halterungselemente,
sowie die bei der Plattenherstellung angewandten Verfahrensmaßnahmen anzupassen.
Insbesondere ist es erwünscht, für die Platten, deren Bauteile vor dem Erhärten
der Schalen noch keine wesentliche Form und Lagestabilität
aufweisen, nach Möglichkeit solche Anker- und Distanzteile
$u verwenden, deren Einbringen in diesen zunächst nur mangelhaft form- und
lagebeständigen Plat-
tenbaukörper schnell bzwoohne Störung
der gegenseitigen Lage der noch locker zusammengefügten Teile vor sich gehen kann.
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Zu diesem Zweck dienen gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung
als starrer Zentralanker Gruppen von Drahtbügeln, die unter Überbrückung der Zwischenschichten
die beiderseitigen Schalen verbinden und deren eine an ihren in die Vorsatzschale
parallel zur Außenfläche einzulegenden vertikalen freien Schenkeln Sicken tragen,
die sich beim Einstecken der Schenkelenden in die Vorsatzschale mit den darin liegenden
Armierungsatäben verankern. Die Sicken erlauben also beim Aufbau der Platte auf
dem Schaltisch das Fixieren der Zentralanker in höchst einfacher und schneller und
ohne Störung der Lage der Teile an den noch nicht erhärteten Schalen vor sich gehender
Weise. Es entfallen die sonst für derartige Ankerbefestigungen erforderlichen zusätzlichen
Verbindungen mit Verrödelung der Ankerstäbe oder -drähte mit der Schalenbewehrung
und mit Durchstecken zusätzlicher HalterungsBtäbe zur Kraftübertragung.
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Ebenso werden auch die rings um den Zentralanker angebrachten quer.
elastischen Abatandahalter den besonderen Gegebenheiten der geschilderten Platte
angepaßt, indem für diese Halter erfindungsgemäß weitgehend korrosionsfeste korkenzieherförmige
Stahlnadeln dienen, deren spitzes Ende durch die Wärmedämmaehieht und den dahinterliegenden
Lüftungehohlraum hindurch in die Vorsatzschale ragt und deren in der gegenüberliegenden
Innenschale eingebettetesanderes Ende zu einem bügelförmigen Griff umgebogen
ist,
der sich als Begrenzungsanschlag gegen die vom Iüftungshohlraum abgekehrte Fläche
der Dämmschicht legt. Biese Nadeln ermöglichen einmal infolge ihres geringen Querschnitts
und ihrer Form die ungehinderte Beweglichkeit der beiden Schalen parallel zueinander.
Weiter liegt ihr Vorteil darin, daß durch die korkenzieherartige Ausbildung ihrer
Spitze und den bügelförmigen Griff einerseits das Eindrehen ohne Störung des , im
Abbinden begriffenen Betongefüges ermöglicht wird und daß andererseits ein Anschlag
gebildet ist, der verhindert, daß die Nadel zu weit eingedreht wird.
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Da die Verbindungselemente zwischen den beiden Schalen der hatte während
des Einrüttelns bis zum Erhärten des Betons noch nicht belastet werden sollen, so
werden gemäß einem weiteren Merkmal der Brfindung beim schichtenmäßigen Zusammenbauen
der Platte auf dem Schaltisch zwischen die den späteren Hinterlüftungshohlraum beiderseits
begrenzenden Schichten und in die dortigen Zwischenräume des Zentralankers und der
Abstandsnadeln distanzhaltende Hilfskörper vorübergehend eingesetzt, die nach dem
Erhärten der Betonschalen aus dem dann frei werdenden xin.-terlüftungshohlraum wieder
entfernt werden. Miese Distanzkörper werden also auf die unten liegende Betonschicht
gelegt; es werden die Isolierung, die Zentralanker sowie die Abstandsnadeln (gegebenenfalls
in. den Zwischenräumen) verlegt und sodann. der
Beton der zweiten Schale eingebracht
und verdichtet. Nach aus-
reichendem Erhärten des Betone
werdend ie Distanzkörper entfernt.
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Diese Distanzhalter können in der verschiedensten Art
ausge-
bildet sein.. Bewährt haben sich s.B. brettförmige, stabförmige,
rohrförmige oder sonstwie profilierte prismatische Festkörper,
die nach Erhärten des Betons gesogen werden.
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Die Distanzkörper können aber auch durch Sahüttgut
in Form von Sand, Schlacke oder ähnlichem gebildet werden. Das
Material
wird auf den Beton der unteren Schale in der Stärke
des Hinterlüftungszwischenraumes aufgebracht, verbleibt bis zum Erhärten
des Betons dort, und rieselt beim Abheben der Platte vom Sohaltisch heraus.
Dieser Vorgang kann durch geeignete Maßnahmen, etwa durch
Preßluft und dergleichen unterstützt werden. Zum Fernhalten
von Feuchtigkeit ist@beim Betonieren die Schütte beidseits
von einer Lage wasserundurchlässigem Material (Kunststoff-Folie,
Ölpapier oder dergleichen) zu schützen.
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Desweiteren kann der Hinterlüftungszwischenraum durch Einlegen
von
Hohlkörpern mit einer Füllung aus gasförmigen oder flüssigen
Stoffen
gebildet werden. Es können hier z.B, aufblasbare Kunststoffhüllen
(in der Art von Luftmatratzen) Verwendung finden,
die entweder
elementgroß sind, oder in Form und Größe der aus-
ziehbaren
Distanzkörper angeordnet werden und bei denen nach dem Erhärten des Betons Kopf-
oder Fußende geöffnet werden.
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Die Erfindung wird anhand schematischer zeichnerischer Darstellungen
bevorzugter Ausführungsformen beschrieben. Es stellen dar t Fig. 1 die Gesamtansicht
einer fertigen Fassadenplatte nach der Erfindung, Fig. 2 dieselbe Platte aufgeschnitten
und teilweise weggebroohen gezeichnet in etwas kleinerem Maßstab, Fig. 3 die Platte
nach Zig. 2 im Schnitt von der Seite gesehen@ Fig. 4 dieselbe Platte im Schnitt
von oben gesehen,
Fig. 5 dieselte Platte in kleinerem Maßstab in durchsichtig
gezeichneter Aufsicht, Fig. 6 einer der nadelförmigen Abstandshalter in einer vergrößerten
Teilschnittdarstellung durch die Platte, Fig. 7 derselbe Abstandshalter in
einer um 90o versetzten Ansichtg Fig. 8 die Aufsicht auf den Platter:urzirk mit
dem aus zwei
Gruppen von Drahtbügeln gebildeten Zentralanker,
Figo 9 dasselbe im Seitenschnitt und Fig.iß einen bügelförmigen Draht der
zur Aufnahme der Querkräfte dienenden Gruppe des Zentralankers.
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Die dargestellte, in ihren Außenabmessungen und -begrenzungen
an die jeweiligen Einbau-Erfordernisse angepaßte Bauplatte ist ein Großtafelelement
mit hinterlüfteter Fassade und hat raumabschließende - in weitestem Sinne - , tragende
und/oder aussteifende Funktionen zu erfüllen. Die innere aus Beton hergestellte
Schale 1 übernimmt die statischen Beanspruchungen. Sie wird konstruktiv oder
nach statischen Erfordernissen bewehrt. Die Baustoffgüte und die Abmessungen (Dicke
oder Scheibe) richten sich dabei ebenfalls nach den statischen Erfordernissen und
nach den einschlägigen Richtlinien und Vorach riften.
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Die Wärmedämmung wird durch eine auf dem tragenden Betonquerschnitt
angebrachte und in der Stärke den Erfordernissen angepa.Bte Dämmeohicht 2 erreicht,
z.B. durch einen Plattenkörper aus Sohaumpolyetyrol, Basaltwolle oder dergleichen.
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Eine Wasserdempfdiffueion von innen nach außen und Kondensation
im Betonkern bzw, in der Dämmeohioht wird durch die bauphysika-
lisch
richtige Dämmungsanordnung (auf der von der freiliegenden
Fläche
der Innenschale fortgerichteten Seitel) und durch den Diffusionswiderstand des Betonkernes
praktisch verhindert. Sollte es in den äußersten Schichten der Dämmung zu einer
geringfügigen Kondensation kommen, so kann diese-Feuchtigkeit durch die im Luftraum
3 zwischen Dämmung und Vorhang- oder Vorsatzschale 4 zirkulierende Luft .beseitigt
werden.
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Der Schutz der Fassade, insbesondere der Dämmung,. vor Witte-
rungseinflüssen,
Regen, Hagel, Schnee; und vor mechanischen Einflüssen, sowie ein teilweiser Schallschutz
(zusammen mit dem Kern) und schließlich die architektonische Gestaltung der Fassade
werden durch diese vorgehängte Betonschale 4 erreicht. Die Fixierung des Luftraumes
zwischen der Vorhangschale und der Dämmschicht erfolgt in der geschilderten Weise
punktförmig durch Abatandshalter in Verbindung mit der Vernadelung. Die Aufhängung
der Vorsatzschale 4 erfolgt durch den Zentralanker 5 und die Vernadelung 6 durch
die Dämmung hindurch am tragenden Betonkern 1.
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Die Fassade läßt eine weitgehende Variation der Oberflächengestaltung
und Struktur - auch des Verkleidungsmaterials wie
Mittelmosaik, Spaltklinker
usw. - zu und genügt den Forderungen nach ausreichendem Schutz vor Witterungaeinflüsaen.
Wichtig
ist, daß durch die Hinterlüftung der Fassade jedes von außen eingedrungene Wasser
oder jede durch Diffusion von innen nach außen gewanderte Feuchtigkeit entweder
von der im Luftraum zirkulierenden Luft als Wasserdampf abgeführt werden kann oder
an der Wandung des Luftraumes ablaufen und nach außen abfließen kann. Damit ist
auch die Verwendung von weitgehend oder völlig dampfdichten Fassadenverkleidungen
möglich.
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Darüber hinaus kann sich die Vorsatzschale 4 durch den Zentralanker
5 und die Vernadelung 6 unbehindert unabhängig vom tragenden Betonkern
1 ausdehnen bzw. verkürzen. Da die Temperatur der Vorsatzschale dank der
zirkulierenden Luft über die ganze Schalenstärke ziemlich konstant ist, besteht
auch keine Verwölbungsgefahr.
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Die Ausgestaltung der dargestellten bevorzugten Form der verwendeten
Zentralanker und Vernadelungsteile zeigen im einzelnen die Figuren 6 bis 10. Der
in einem begrenzten etwa zentral gelegenen Bezirk der Verbundplatte-angebrachte
Zentralanker 5 (vergleiche Fig. 5) zur starren Verbindung der beiderseits des Hinterlüftungshohlraums
3 liegenden Schalenteile besteht in der gezeigten Ausführungsform aus zwei Gruppen
von Drahtbügeln (Fig. 8 - i0). Die eine wird gebildet von zweckmäßig paarweise
angeordneten kräftigen langen U-förmigen Haltern 7, deren paralel
zur Plattenfläche liegende beide 3nden 8 und 9 je in
e#dner -der
beiden armierten Betonschalen 1 und
4 eingebettet sind, während der dazwischenliegende schräg verlaufende
Mittelteil 10 durch
die Dämmsahioht 2 und den Hinterlüftungshohlraum
3 hindurchgeht: Die vertikalen Schenkel des in der Außen-
oder Vorsatzschale 4
liegenden freien indes 9 tragen
Sicken 11, die bei der Herstel-
lung der Platte in den rechtwinklig
zur Schenkelrichtung ver-
laufenden Stäben 12 des Baustahlgitters
dieser Schale einrasten und damit andere Befestigungsmittel überflüssig
machen. Die
Querkräfte im Bezirk des Zentralankers werden durch
eine zwei-
te, kürzere Gruppe von Drahtbügeln 13 aufgenommen,
die durch die
verschiedenen Schichten greifen und an ihren bei der
Herstel-
lung der Platte in die Vorsatzschale gesteckten Enden
zweokmäßig gewellt sind (Fig. 10).
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Die rings um den Zentralanker angebrachten
Nadeln 6 zum Fest-
legen des Abstandes zwischen der äußeren
und der inneren Schale der hinterlüfteten Fassadenplatte sind auf
ihrem einen Ende 14
korkenzieherförmig gestaltet, während das andere
$nde zu einen
bügelförmigen Griff 15 gebogen ist, der gleichzeitig
einen Begrenzungsanschlag bildet, mit welchem sich der so entstandene
Nadelkopf, wenn die Nadel beim Herstellungsvorgang durch die Dämmung
hindurch in den Frischbeton der Vorsatzschale 4 einge-
dreht
wird, auf die zunächst noch offen liegende, anschließend dann
von der-tragenden Innenschale bedeckte, vom lüftungshohlrauen
abgekehrte Fläche der Mämmsohioht 2 legt und dadurch dis
Bindringtiefe
df.-- 'Tadel eindeutig fixiert (Fig. 6 und 'T).