DE1921951A1

DE1921951A1 - Bauelement,insbesondere Backstein

Info

Publication number: DE1921951A1
Application number: DE19691921951
Authority: DE
Inventors: Amrein Dr Eugen; Martinelli Dipl-Hochbaute Reto; Gloor Dipl-Tiefbautechn Rudolf
Original assignee: VERBAND SCHWEIZ ZIEGEL U STEIN
Current assignee: VERBAND SCHWEIZ ZIEGEL U STEIN
Priority date: 1968-05-14
Filing date: 1969-04-30
Publication date: 1969-11-20
Also published as: DE6917453U; AT309758B; CH482882A

Description

Verband schweizerischer Ziegel-und Steinfahrikanten, Bauelement, insbesondere Backstein Die Erfindung betrifft ein Bauelement, insbesondere Backstein, welches in Wärmedurchgangsrichtung die Gesamtstärke B aufweist und mit; zwei quer zur Wärmedurchgangsrichtung verlaufenden Querrandstegen der Stärke b versehen ist, zwischen denen n parallel zu den Querrandstegen verlaufende hintereinanderliegende Luftschichten der Stärke x, die voneinander durch (n-l) Querzwischenstege der Stärke s getrennt sind, vorgesehen sind.
Das Wärmedämmvermögen einer Wandkonstruktion ist ein wesentlicher Faktor bei der Beurteilung der Qualitäten eines Bauwerkes. Um bei homogenen Wandkonstruktionen, beispielsweise aus Backsteinen, einz gendgenden Wärmeschutz zu erhalten, sind in den häufigsten Fällen Wandstärken um 30 cm erforderlich.
Zur Verbesserung des Wärmedämmvermögens von Bauelementen, beispielsweise Bauplatten und Bausteinen, sind bereits verschiedene Verfahren bekannt.
Ein sehr weit verbreitetes Verfahren besteht darin, die Bauelemente zu porosieren. Bei keramischen Bauelementen geschicht dies durch Zusätze von ausbrennbaren oder verdampfbaren Stoffen zur Materialmasse, aus denen die Bauelemente hergestellt werden. Bei zementgebundenen Bauelementen werden dem Beton leichte, poröse Zuschlagstoffe oder gasbildende Zusatze beigegeben, um poröse Endprodukte zu erhalten.
NAchteilig ist bei diesen bekannten Verfahren einerseits der zum Teil erhebliche technische und wirtschaftliche Aufwand, der zur Porosierun" der Bauelemente notwendig ist. Andererseits ist die Belastbarkeit der Bauelemente durch die Porosierung zum Teil erheblich herabsetzt.
Schliesslich ist es auch bekannt, die Wärmedämmung von Bauelementen dadurch zu erriöhen, dass man in den Bauelernenten quer zur Wärmedurchgangsrichtung Luftkanäle anordnet. Form, Grösse und Anordnung der Luftkanäle wird, abgesehen von gewissen material- und produktionstechnischen Bedingungen, rein empirisch festgelegt. Die solciierart ausgebildeten Bauelemente sind in inrer Wärmedämmung zum Teil sehr ungenügend.
Zweck der Erfindung ist es, obige Nachteile zu beseitigen und ein Bauelement zu schaffen, dessen Luftschiehtenanordnung eine optimale Wärmedämmung ergibt.
Es wurde nun gefunden, dass der angestrebte Zweck bei dem eingangs genannten erfindungsgemässen Bauelement, insbesondere Backstein, überraschenderweise dann erreicht wird, wenn die Anzahl n einer der beiden ganzen Zahlen entspricht, zwischen denen die durch die Gleichung I definierte Grösse n liegt.
Da sich eine gebrochene Zahl von Luftschichten in einem Bauelement nicht unterbringen lässt ist es notwendig, als realisierbare Anzahl n eine der beiden ganzen Zahlen zu wäjjlen, zwischen denen die theoretisch gefundene Anzahl n' liegt.
Vorzugsweise wählt man als Anzahl n den auf die nächstkleinere ganze Zahl abgerundeten Wert der theoretischen Anzahl Dieser Wert kommt dem Optimum des Wärmedurchlasswiderstandes näher als im aufgerundeten Falle. Iitr praktische Fälle erhält man aber auch dann noch Bauelemente mit sehr guten Wärmedurchlasswiderständen, wenn man als Anzahl n den auf die nächstgrössere ganze Zahl aufgerundeten Wert der theoretischen Anzahl n' wählt Das vorliegende Bauelement, insbesondere der Backstein, kann aus beliebigem Material oder beliebigen Materialien bestehen und beliebige Abmessungen aufweisen. Sobald die in der Regel konstruktions- und/oder produktionstechnisch bedingten Werte für die Grössen: Gesamtstärke B Querrandstegstärke b Querzwischenstegsstärke s festliegen, lässt sich die theoretische optimale Anzahl n der- Luftschichten aus der Gleichung I ermitteln und die tatsächliche Anzahl n festlegen. Die Luftschichtenstärke X ergibt sich dann aus der Gleichung II: Den Wärmedurchlasswiderstand 1 der n Luftschichten erhält man dann aus der Gleichung III Um den ärmedurchlasswidersand des gesamten Bauelementes zu bestimmen, ist der Wärmedurchlasswiderstand des Materialanteils des Bauelementes noch hinzuzuzählen: Das vorliegende Bauelement, insbesondere der vorliegende Backstein, kann aus den verschiedensten Materialien, wie Beton, Ton, Cips usw. bestehen. Es ist auch möglich verschiedene Materialien kombiniert zu verwenden. So ist es denkbar, die Querzwischenstege beispielsweise aus Kunststoff oder Metall zu fertigen und für den äusseren, den Luftschichtenbereich umgebenden Teil des Bauelementes Beton oder Ton zu verwenden.
Das vorliegende Bauelement, insbesondere der Baustein, kann ohne besondere Vorkehrungen nach den bisher bekannten Verfahren und mit den bisher bekannten Vorrichtungen auf einfachste Weise hergestellt werden. Da es zu seiner Herstellung auch keiner Material zusätze bedarf, erhält man auf wirtschaftliche Weise ein Bauelement mit gutem Wärmedurchlasswiderstand und guten Festigkeitseigenschaften. Wandkonstruktionen aus dem vorliegenden Bauelement können demnach gegenüber den Wandkonstruktionen aus bekannten Bauelementen bei gleichem Wärmedurchlasswiderstand geringere Wandstärken aufweisen oder besitzen bei gleichen Wandstärken einen grösseren Wärmedurchlasswiderstand.
Das erfindungsgemässe Bauelement wird nachfolgend am Beispiel eines Backsteines anhand der Zeichnung näher erläutert-. Dabei zeigen: Fig. 1 einen schematischen Backstein in Draufsicht; und Fig. 2 ein Diagramm, in welchem für verschiedene Querzwischenstege s die Abhängigkeit des Wärmedurchlasswiderstandes von der Anzahl n bzw. der Stärke x der Luftschichten aufgetragen ist.
Der in Fig. 1 dargestellte Backstein soll eine Gesamtstärke B = 180 mm aufweisen, wobei aus produktionstechnischen und konstruktiven Gründen die Querrandstegstärke b = 15 mm und die minimale Querzwischenstegstärke s = 6 mm ist. Mit diesen Werten ergibt sich aus der Gleichung I eine theoretische Luftschichtenzahl n! = 13,7.
Dieser Wert kann nun auf n = 14 aufgerundet werden. Vorzugsweise rundet man den Wert auf n = 13 ab.
Aus der Gleichung II errechnet sich dann die Luftschichtstärke zu x = 6,0 mm (für n = 13) bzw. 5,15 mm (für n = 14).
Mit den erhaltenen Werten lässt sich aus der Gleichung III der Wärmedurchlasswiderstand der Luftschichten ermitteln zu: = 1,70 bzw. 1,69 mh grd/kcal.
Unter Vernachlässigung der Randstegstärke c und eventueller Stegstärken d ergibt sich aus der Gleichung IV ein Gesamtwärmedurchlasswiderstand zu = 1,96 m2h grd/k cal, wobei bestimmt wird aus 0,26 bzw. 0,27 m2h grd/kcal mit A = 0,4 kcal/mhgrd.
M(gebrannter TonJ In dem Diagramm der Fig. 2 ist der Wärmedurchlasswiderstand für drei verschiedene Querzwischenstegstärken s = 6 mm, sl - 5 mm und s2 = 7 mm aufgetragen und zwar in Abhängigkeit von der Anzahl n und der Stärke x der Luftschichten. Es ist sehr deutlich zu sehen, dass der Wärmedurchlasswiderstand bei Abweichung von der optimalen Luftschichtstärke stark abnimmt. Dabei erfolgt die Abnahme des Wärmedurchlasswiderstandes mit kleiner werdenden Luftschichtstärken stärker.
Bei der Ermittlung der optimalen Anzahl n bzw. Stärke x der Luftschichten ist der Einfachheit halber davon ausgegangen, dass die einzelnen Luftschichten über die ganze quer zur Wärmedurchgangsrichtung verlaufende Länge des Bauelementes bzw. Backsteines durchgehen. Aus konstruktiven und produktionstechnischen Gründen kann dieser theoretische Idealfall jedoch nicht verwirklicht werden. Der theoretisch ermittelte Wärmedurchlasswiderstand wird deshalb durch die am Bauelement notwendigen Randstege der Stärke c und durch im Innern des Bauelementes angeordnete Stege d verschlechrt. Die optimalen Werte für die Anzahl n und die Stärke x der Luftschiehten gilt jedoch auch für das tatsächliche Bauelement.

Claims

Patentansprüche

1.) Bauelement, insbesondere Backstein, welches in Wärmedurchgangsrichtung die Gesamtstärke B aufweist und mit zwei quer zur l'ärmedurchgangsrichtur.g verlaufenden Querrands tegen der Stärke b versehen ist, zwischen denen n parallel zu den Querrandstegen verlaufende hintereinanderliegende Luftschichten der Stärke x, die voneinander durch (n-l) Querzwischenstege der Stärke s getrennt sind, vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl n einer der beiden ganzen Zahlen entspricht, zwischen denen die durch die Gleichung I definierte Grösse n' liegt:

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl n dem auf die nächstkleinere ganze Zahl abgerundeten Wert der Grösse n t entspricht.

3. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl n dem auf die nächstgrössere ganze Zahl aufgerundeten Wert der Grösse n' entspricht.

4. Bauelement nach einem der Ansprüchenl bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens teilweise aus Beton besteht.

5. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens teilweise aus gebranntem Ton besteht.

6. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es vollständig aus einem Material besteht.

7. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es aus mindestens zwei Materialien besteht, wobei vorzugsweise die Querzwischenstege ein anderes Material aufweisen als der restliche Teil des Bauelementes.

L e e r s e i t e