DE19531481A1

DE19531481A1 - Wand-, Decken-, Boden- oder Dachbaukörper

Info

Publication number: DE19531481A1
Application number: DE19531481A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr Ing Mahler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-08-25
Filing date: 1995-08-25
Publication date: 1997-02-27
Anticipated expiration: 2015-08-26
Also published as: DE19531481C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Wand-, Decken-, Boden- oder Dachbaukörper entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solcher Baukörper ist in der DE-Z "bauen mit Holz" 10/92, Seiten 820, 821, beschrieben. Zur Bildung einer Kern dämmung wurde bei dem bekannten Baukörper Holzwolle in die von der Konstruktion belassenen Hohlräume hineingestopft. Eine Optimierung der Spanform ergab, daß langfaserige Späne mit einer Länge zwischen 50 und 500 mm, mit einer Breite von 5 mm sowie mit einer Dicke von 0,4 mm den vorgesehenen Zweck einer Wärmedämmung erfüllen. Um die Holzwolle gegen Fäulnis zu schützen, wurden die Holzwolle-Späne mit einem Zusatzmit tel, und zwar mit Borsäure, imprägniert.

Außerdem sind in der DE-Z "bauen mit Holz" 10/92, Seite 821, Versuche mit Hobelspänen beschrieben. Dabei wurde ein sehr günstiges Setzungsverhalten der eine große Rückstellfä higkeit aufweisenden Hobelspäne ermittelt.

Ausgehend von dem eingangs beschriebenen, Holzwolle als Wärmedämmstoff aufweisenden, bekannten Baukörper, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Baukörper mit einer einfach herzustellenden, mechanisch widerstandsfähigen, dau erhaften Kerndämmung zu schaffen, die neben großer Wärmedämm fähigkeit in Verbindung mit günstigen Wärmespeichereigen schaften zugleich große Dampfdiffusionsdurchlässigkeit ge währleistet.

Entsprechend der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kerndämmelemente aus Hobelspänen bestehen, die mit einem Überzug aus einem erhärteten hydraulischen Bin demittel versehen sind, und daß die stofflich unverbundenen Kerndämmelemente innerhalb der formsteifen Umhüllung eine lose Schüttung darstellen. Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform ist das hydraulische Bindemittel Zement.

Bei der Verarbeitung von Holz fallen Hobelspäne in großen Mengen an, so daß der Erfindung ein verhältnismäßig preisgünstiger Grundwerkstoff zu Verfügung steht. Durch den Überzug eines jeden einzelnen Hobelspans mit einem hydrauli schen Bindemittel, insbesondere mit Zement, erhält jeder ein zelne Hobelspan eine wesentlich größere Steifigkeit und Form beständigkeit, als er von Haus aus ohnehin besitzt.

Zudem ist jeder derartig überzogene Hobelspan verrot tungssicher und schwer entflammbar. Versuche des Anmelders haben ergeben, daß mit erhärtetem Zement überzogene Hobel späne gegenüber unbehandelten mit immerhin guter Rückstell elastizität eine noch bessere Rückstellelastizität aufweisen, so daß die erfindungsgemäße Kerndämmung sich auch bei einer relativ großen Schütthöhe bei ordnungsgemäßem Einbringen nicht setzen kann. Zwischen den einzelnen erfindungsgemäßen Kerndämmelementen besteht keine etwa durch den Zementüberzug bedingte stoffschlüssige Verbindung; Formschlußverbindungen zwischen den einzelnen Kerndämmelementen sind selten anzu treffen.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Kerndämmelemente geschieht zweckmäßig derart, daß die Hobelspäne in einem ge eigneten Mischer mit einer Zementsuspension gleichmäßig ver mengt werden. Die besten Festigkeitswerte für den erhärteten Zementüberzug ergibt eine Hydratisierung des fertigen Gemen ges in einem bis zur Erhärtung luftdicht abzuschließenden Be hältnis. Dieser Vorgang läuft bei Raumtemperatur ohne Zufuhr von Fremdenergie ab. Soweit die fertigen Kerndämmelemente nach vollständiger Erhärtung des Zementüberzuges nicht ohne hin als vereinzelte Körper vorliegen, wird gegebenenfalls eine Vereinzelung herbeigeführt. Eine vorteilhafte erfin dungsgemäße Kerndämmelement- Schüttung wird beispielsweise hergestellt aus 21 Gewichtsprozent Hobelspänen, 53 Gewichts prozent Zement und 26 Gewichtsprozent Wasser.

Von der DD 67 346 ist es an sich bekannt, zerkleinerte Späne, Borke und Reißer, deren Inhaltsstoffe durch exotherme Einwirkung neutralisiert sind, zur Herstellung von verdichte ten Platten und Formkörpern mit einem Bindemittelgemenge zu vermischen, das neben anderen Bestandteilen auch Zement enthält.

Von dem DE-U-94 02 123 ist es bekannt, zur Herstellung von Dämmstoffmaterial Strohmehl und/oder gepreßte und gegebenenfalls gebrochene Strohmehlpellets mit wäßrigen Alkalimetallsilikatlösungen/Suspensionen in Kontakt zu bringen. Dabei quellen das Strohmehl und/oder die Strohmehlpellets unter Absorption des Alkalimetallsilikats auf und werden durch dieses gebunden. Dabei wurde auch gefunden, daß verschiedene andere bekannte Bindemittel mehr oder weniger große Nachteile aufweisen. So wurde bei der Verwendung von Zement festgestellt, daß das Dämmstoffmaterial eine große Härte aufweist, die das Material insbesondere für Schüttdämmungen nicht mehr geeignet erscheinen läßt (s. DE-U-94 02 123, Seite 4 Abs. 3, Seite 5 Abs. 3).

Das Raumgewicht der erfindungsgemäßen Schüttung beträgt etwa 150-170 kg/m³. Die Wärmeleitfähigkeit der erfindungsge mäßen Schüttung ist gut, denn sie beträgt etwa 0,05-0,08 Watt/mK.

Auch die Dampfdurchlässigkeit µ der erfindungsgemäßen Schüttung ergibt mit 1-3 ebenfalls gute Werte.

Gute Ergebnisse erzielt die Erfindung mit Hobelspänen, die eine Breite von etwa 5 mm bis etwa 25 mm und eine Dicke von etwa 0,2 mm bis etwa 0,8 mm aufweisen.

Entsprechend der Erfindung bilden die Hobelspäne Sieb fraktionen von etwa 5 bis etwa 100 mm, etwa 5 bis etwa 50 mm oder etwa 5 bis etwa 30 mm.

Bevorzugt werden indessen die für die Kerndämmung be stimmten Hobelspäne aus unterschiedlichen Siebfraktionen zu sammengeführt und vermischt, so daß die von der Schüttung eingeschlossenen Lufträume hinsichtlich ihrer Verteilung und hinsichtlich ihrer Abmessungen ein Optimum darstellen.

Entsprechend weiteren Erfindungsmerkmalen weist die einen Hohlraum zur Aufnahme der Kerndämmelement-Schüttung darstellende Umhüllung im Abstand voneinander angeordnete stabförmige Konstruktionselemente aus Holz auf, die bauinnen seitig mittels mindestens eines Innenwandpaneels und die bau außenseitig mittels mindestens eines Außenwandpaneels mitein ander verbunden sind.

Hierbei bestehen Innenwandpaneel und Außenwandpaneel aus Holz, das derart verarbeitet und angeordnet sein sollte, daß jedes Paneel einerseits eine gute Dampfdiffusionsfähigkeit gewährleistet andererseits Wärmebrücken darstellende Fugen und Schlitze mit Sicherheit vermieden sind. Zweckmäßig ist es dabei, sowohl das Innenwandpaneel als auch das Außenwand paneel als einstückige Schichtholzplatte (beispielsweise auf jedes Feld bezogen) auszubilden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die stab formigen Konstruktionselemente von Vollholzstäben oder wegen ihrer besseren Maßhaltigkeit und Tragfähigkeit von Holz-Leim binderstäben gebildet.

Weiterhin hat es sich als zweckmäßig erwiesen, entweder das Innenwandpaneel oder das Außenwandpaneel oder beide Paneele aus je einer Schichtholzplatte zu fertigen.

Messungen haben ergeben, daß die erfindungsgemäße Kern dämmung- eine derart große Speicherfähigkeit bezüglich Feuch tigkeit besitzt, daß ein Feuchtigkeitsaustausch, wie bei spielsweise bei einem Ziegelmauerwerk, selbsttätig stattfin det, so daß keine Feuchtigkeitsschäden zu erwarten sind.

Um für besondere Anwendungsfälle zusätzliche Feuchtig keit aus dem bauseitigen Innenraum nach außen hin abführen zu können, sieht die Erfindung besonders wichtige Merkmale vor, die darin bestehen, daß das Außenwandpaneel mindestens eine sich quer zu den Paneel-Hauptflächen erstreckende, zur Kern dämmung hin offene, Sackbohrung aufweist. Eine solche Sack bohrung bildet gewissermaßen ein Ventil, über welches die Feuchtigkeit von innen nach außen abgeführt wird. Der Wasser dampf wird gezielt über den Innenraum der Sackbohrung und durch die verbleibende Restwandstärke des hölzernen Außen wandpaneels nach außen abgeführt. Die verbleibende Restwand stärke des Außenwandpaneels, der Boden der Sackbohrung also, wirkt hierbei etwa wie eine semipermeable Membran, die es zu läßt, Wasserdampf in der bevorzugten Richtung von innen nach außen durchtreten zu lassen, andererseits aber außen eine ge schlossene, wind- und wetterdichte Haut bildet.

Andere wesentliche Erfindungsmerkmale bestehen darin, daß der Umhüllung bauaußenseitig ein letztere vor Feuchtig keit, wie z. B. vor Schlagregen, schützendes wasserabweisendes oder wasserdichtes, winddichtes flächiges Element zugeordnet ist. Das schützende wasserabweisende oder wasserdichte flä chige Element hat die Aufgabe, den Baukörper vor schädlichen Einflüssen der Außenumgebung zu schützen, so daß der erfin dungsgemäße Baukörper nicht zwingend mit Holzschutzmitteln behandelt werden muß. Außer Feuchtigkeit, wie z. B. Schlagre gen, soll das wasserabweisende oder wasserdichte flächige Element′ den Baukörper auch vor Wind und Durchzugserscheinun gen schützen.

Nach einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das wasserabweisende oder wasserdichte flächige Element bauaußenseitig im Abstand vor der Umhüllung angeordnet. Dabei ist es vorteilhaft, wenn ein wasserdichtes flächiges Element von einer Glasplatte oder von mehreren Glasplatten, wie z. B. auch von Wärmedämmglas, gebildet wird. Zwischen dem flächigen Element, beispielsweise der Glashaut und dem Baukörper, ent steht damit ein nach den jeweiligen Anforderungen zu belüf tender Raum, der sogar begehbar oder bewohnbar sein kann. Eine solche Glashaut ist auch unter dem Gesichtswinkel der Energieausnutzung wesentlich, sei es, daß es sich um Sonnen energie oder um Fremdenergie handelt. So kann ein begehbarer Raum zwischen Baukörper und Glashaut eine Pufferzone dar stellen, die ein Lüften der Innenräume ermöglicht, ohne daß ein unmittelbarer Verlust der warmen Luft zur kalten Außen luft hin entsteht.

Der erfindungsgemäße Baukörper läßt sich zudem vorteil haft als Dachbaukörper verwenden. Dabei ist es zweckmäßig, daß das wasserabweisende flächige Element von einer dampf durchlässigen, ansonsten aber wasserabweisenden, Plane gebil det ist. Derartige Planen können, z. B. bei einem Ziegeldach, unterhalb der Konterlattung angebracht werden und sind somit in der Lage, Wasserdampf in den hinterlüfteten Raum unterhalb der Ziegeleindeckung abzuführen. Für derzeit bekannte vlies artige Planen gilt der Wert einer wasserdampfdiffusionsäqui valenten Luftschichtdicke von 0,02 m.

In den Zeichnungen sind bevorzugte Ausführungsbeispiele entsprechend der Erfindung dargestellt, es zeigen

Fig. 1 einen Horizontalschnitt durch einen Wandbaukörper und

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Dachbaukörper.

In den Zeichnungen ist jeder Baukörper unabhängig von seiner detaillierten Ausgestaltung insgesamt mit der Bezugs ziffer 10 gezeichnet.

Der Baukörper 10 gemäß Fig. 1 stellt einen teilweisen Horizontalschnitt durch eine aufgehende Wand, (Holzskelett- oder Fachwerkwand) dar. Der Baukörper 10 gemäß Fig. 1 weist Leimholzstützen 11 mit der Abmessung 16/40 [cm] auf. Zwischen den Stützen 11 sind Außenwandpaneele 12 angeordnet.

Innenseitig werden die Stützen 11 durch an ihnen befe stigte Innenwandpaneele 13 überbrückt. Außenwandpaneele 12 und Innenwandpaneele 13 sind etwa 22 mm stark und bestehen jeweils aus einer dreifach verleimten Holzplatte Fichte/Tanne. Beidseitig an jeder Stütze 10 ist eine bei spielsweise 45 mm starke Holzbohle 14 schraubbefestigt. Die Holzbohlen 14 dienen als Befestigungsauflage für die Außen wandpaneele 12. Falls es ein Anwendungsfall erfordert, können auch die Innenwandpaneele 13 analog zu den Außenwandpaneelen 12 zwischen den Stützen 11 angeordnet und dort an den entsprechend angepaßten Bohlen 14 stirnseitig befestigt sein.

An jeder außenwandseitigen Schmalfläche der Stützen 11 ist je ein Distanzbrett 15 angeschraubt. Die Distanzbretter 15 dienen Glasscheiben 16 als Befestigungsauflagen. Die Glas scheiben 16 sind wind- und wasserdicht unter Verwendung von nicht dargestellten an sich bekannten Dichtungs- und Befesti gungsmitteln an den Distanzbrettern 15 gehalten.

Zwischen den Außenwandpaneelen 12 und den Glasplatten 16 sind hinterlüftete Hohlräume 17 vorhanden, welche den von der Bauinnenseite zur Bauaußenseite durch die Außenwandpaneele 12 dringenden Wasserdampf aufnehmen und ableiten können.

Die Konstruktionsteile 12, 13, 14 stellen eine form steife Umhüllung für einen Hohlraum H dar, welcher von nur schematisch gezeichneten Kerndämmelementen 18, die eine lose aber weitestgehend homogene Schüttung bilden, ausgefüllt ist.

Jedes Kerndämmelement 18 besteht aus einem Hobelspan, welcher mit einem Überzug aus erhärtetem Zement versehen ist. Dadurch erhält der Hobelspan eine sehr gute Formbeständigkeit und eine sehr hohe Rückstellelastizität.

Die eine lose Schüttung von Kerndämmelementen 18 dar stellende Kerndämmung K ist beispielsweise aus Siebfraktionen von jeweils 5-100 mm, 5-50 mm und 5-30 mm zusammengeführt. Durch Mischung dieser Siebfraktionen ergibt sich eine hin sichtlich Wärmeleitfähigkeit und Wasserdampfdiffusionsfähig keit in etwa homogene Mischung.

In Fig. 1 sind außerdem zur Kerndämmung K hin offene Sackbohrungen 19 zu erkennen. Die jeweilige Bodendicke der Sackbohrungen 19 stellt die Restwandstärke s dar.

Die Sackbohrungen 19 üben etwa eine Ventilfunktion aus, wodurch der von der Bauinnenseite herrührenden Wasserdampf aus dem Hohlraum H weg nach außen in den hinterlüfteten Hohl raum 17 abgeführt wird. Die Wirksamkeit einer jeden Sackboh rung 19, Wasserdampf abzuführen, wächst etwa im umgekehrten Verhältnis zur Restwandstärke s. Die Anzahl der Sackbohrungen 19 muß in Anpassung an den konkreten Anwendungsfall errechnet werden.

Die Glasplatten 16 können in einem solchen Abstand von den Außenwandpaneelen 12 angeordnet sein, daß der Zwischen raum begehbar bzw. bewohnbar ist.

Die in Fig. 1 gezeigte Kerndämmung K besitzt ein Schütt gewicht von etwa 150 bis etwa 170 kg/m³. Die Wärmeleitfähig keit der Kerndämmung beträgt etwa 0,05-0,08 Watt/mK. Die Dampfdurchlässigkeit µ der Kerndämmung beträgt etwa 1-3. Der Wärmedurchgangskoeffizient K der in Fig. 1 dargestellten auf gehenden Wand, die überdies nicht dargestellte horizontale Riegel aufweist, beträgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel 0,18 W/m² K.

Der in Fig. 2 dargestellte Dachbaukörper unterscheidet sich hinsichtlich seines grundsätzlichen Aufbaus nicht von dem Wandbaukörper gemäß Fig. 1. Demnach wurden für ähnliche Bauteile in den Fig. 1 und 2 dieselben Bezugsziffern verwen det. Anstelle der Stützen 11 gemäß Fig. 1 weist der Dach baukörper 10 relativ hohe Sparren 20 auf. Jeweils ein Außen paneel 12, ein Innenpaneel 13 und zwei im Parallelabstand be findliche Sparren 20 bilden einen formsteifen Kasten 21, also eine formsteife Umhüllung, die einen Hohlraum H umschließt, welcher der Aufnahme der Kerndämmung K dient, die wegen einer Zeichnungsvereinfachung in Fig. 2 nicht dargestellt ist.

Die Innenwandpaneele 13 sind so angeordnet, daß eine bündige Überlappmontage mit benachbart aufeinanderfolgenden formsteifen Kästen 21 möglich ist. Bauaußenseitig sind zwi schen den benachbarten Außenpaneelen 12 Zwischenräume Z be lassen, die zum einen der Aufnahme von Befestigungselementen zur Halterung zweier benachbarter Sparren 20 aneinander oder zum anderen der Aufnahme von Befestigungselementen für die Dachhaut 22 dienen können, welche lediglich strichpunktiert angedeutet ist.

Die Dachhaut 22 muß wasserdicht und hinterlüftet sein und kann beispielsweise aus einem keramischen Pfannenbelag bestehen.

Unmittelbar auf der äußeren Hauptfläche der Außenpaneele 12 befindet sich eine wasserdampfdurchlässige, z. B. vliesar tige, Plane, die beispielsweise den Wert einer wasserdampf diffusionsäquivalenten Luftschichtdicke von 0,02 m aufweist. Diese Plane ist nur schematisch dargestellt und mit 23 be zeichnet.

Claims

1. Wand-, Decken-, Boden- oder Dachbaukörper (10), mit einer Kerndämmung (K) aus Kerndämmelementen (18), die aus mit einem Zusatzmittel versehenen Holzspänen bestehen und in ei nem von einer formsteifen Umhüllung (11, 12, 13, 14, 14; 21) gebildeten Hohlraum (H) von der Umhüllung (11, 12, 13, 14, 14; 21) umschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerndämmelemente (18) aus Hobelspänen bestehen, die mit einem Überzug aus einem erhärteten hydraulischen Bindemittel verse hen sind, und daß die stofflich unverbundenen Kerndämmele mente (18) innerhalb der formsteifen Umhüllung (11, 12, 13, 14, 14; 21) eine lose Schüttung (bei K) darstellen.

2. Baukörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische Bindemittel Zement ist.

3. Baukörper nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, da durch gekennzeichnet, daß die Hobelspäne eine Siebfraktion von etwa 5 bis etwa 100 mm bilden.

4. Baukörper nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, da durch gekennzeichnet, daß die Hobelspäne eine Siebfraktion von etwa 5 bis etwa 50 mm bilden.

5. Baukörper nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, da durch gekennzeichnet, daß die Hobelspäne eine Siebfraktion von etwa 5 mm bis etwa 30 mm bilden.

6. Baukörper nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Hobelspäne eine Mischung aus unter schiedlichen Siebfraktionen darstellen.

7. Baukörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Raumgewicht der Kerndämmelement- Schüttung (bei K) etwa 150-170 kg/m³ beträgt.

8. Baukörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Hohlraum (H) zur Aufnahme der Kerndämmelement-Schüttung (bei K) darstellende Umhüllung (11, 12, 13, 14, 14; 21) im Abstand voneinander angeordnete stab förmige Konstruktionselemente (11, 14; 20) aus Holz aufweist, die bauinnenseitig mittels mindestens eines Innenwandpaneels (13) und die bauaußenseitig mittels mindestens eines Außen wandpaneels (12) miteinander verbunden sind.

9. Baukörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Innenwandpaneel (13) und Außenwandpaneel (12) aus Holz bestehen.

10. Baukörper nach Anspruch 8 oder nach Anspruch 9, da durch gekennzeichnet, daß stabförmige Konstruktionselemente (11; 20) von Vollholzstäben oder von Holz-Leimbinderstäben gebildet sind.

11. Baukörper nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenwandpaneel (13) eine Schicht holzplatte ist.

12. Baukörper nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenwandpaneel (12) eine Schicht holzplatte ist.

13. Baukörper nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenwandpaneel (12) mindestens eine sich quer zu den Paneel-Hauptflächen erstreckende, zur Kern dämmung (K) hin offene, Sackbohrung (19) aufweist.

14. Baukörper nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Umhüllung (11, 12, 13, 14; 21) bau außenseitig ein letztere vor Feuchtigkeit, wie z. B. vor Schlagregen, schützendes wasserabweisendes oder wasserdichtes flächiges Element (16; 23) zugeordnet ist.

15. Baukörper nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserabweisende oder wasserdichte flächige Element (16; 23) bauaußenseitig im Abstand vor der Umhüllung (11, 12, 13, 14; 21) angeordnet ist.

16. Baukörper nach Anspruch 14 oder nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserdichte flächige Element von einer Glasplatte (16) oder von mehreren Glasplatten, wie z. B. auch von Wärmedämmglas, gebildet ist.

17. Baukörper nach den Ansprüchen 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserabweisende flächige Element von einer dampfdurchlässigen wasserabweisenden Plane (23) gebil det ist.

18. Baukörper nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerndämmung (K) aus etwa 21 Gewichts prozent Hobelspänen, etwa 53 Gewichtsprozent Zement und etwa 26 Gewichtsprozent Wasser hergestellt ist.