DE19616369C1 - Plattenbauelement und Dachkonstruktion,bestehend aus derartigen Plattenbauelementen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Plattenbauelement entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Dachkonstruktion entspre­ chend dem Oberbegriff des Anspruchs 13.

Aus der Druckschrift DE 196 00 600 A1 ist ein Platten­ bauelement bekannt, welches aus einer, aus einem anorganischen Schaum­ werkstoff ausgebildeten Platte besteht, deren Unterseite eben ausge­ bildet ist und deren Oberseite durch zwei, sich mit Abstand parallel zueinander erstreckende rinnenartige Einformungen gekennzeichnet ist. Zwischen den Einformungen erstreckt sich eine Ausnehmung, die durch eine aus Glas bestehende Abdeckung dichtend verschlossen ist, die zur Außenseite eine konvexe Krümmung aufweist, so daß sich durch seitli­ ches Aneinandersetzen mehrerer derartiger Plattenbauelemente eine oberseitig global wellenartige Struktur ergibt, in deren Wellentäler die genannten rinnenartigen Einformungen verlaufen. In die Unterseite dieses Plattenbauelements sind diverse global U-förmige Ausnehmungen eingeformt, die unterseitig wiederum durch Abdeckplatten verschlossen werden, wobei letztgenannte Ausnehmungen zur Aufnahme von Elementen der Installationstechnik, zur Aufnahme baustatisch wirksamer Werkstoffe, gegebenenfalls in armierter Form oder auch zur Aufnahme von der Wärmedämmung dienenden Werkstoffen nutzbar sind. Die oberseitigen, durch die genannten Abdeckungen abgedeckten Ausnehmungen dienen der Einkopplung von Solarenergie, welche über ein in den Aus­ nehmungen strömendes Wärmeträgermedium abführbar und im Rahmen des Wärmebedarfs eines Gebäudes in vielfältiger Weise umsetzbar ist.

Aus dem DE 94 19 045 U1 ist ein gattungsgemäßes Plattenbauelement be­ kannt. Dieses besteht aus einer Anordnung von aus Beton bestehenden, baustatische Funktionen erfüllenden Balken und zwischengeordneten, hauptsächlich Wärmedämmfunktionen erfüllenden, aus einem Geopolymer- Schaumwerkstoff ausgebildeten Zwischenplatten. Die Balken und die Zwi­ schenplatten sind querschnittsmäßig derart bemessen, daß sich durch seitliches Aneinandersetzen eine plattenartige Struktur ergibt, wobei in die Oberseite und/oder die Unterseite der Balken und/oder der Zwi­ schenplatten im Querschnitt U-förmige Ausnehmungen eingeformt sind. Die Ober- und die Unterseite dieser bekannten Plattenbauelemente sind eben ausgebildet und es können die Balken sowie die Zwischenplatten im Querschnitt dreieckförmig ausgestaltet sein.

Aus dem DE 92 00 690 U1 ist eine Haltestellenüberdachung bekannt, wel­ che aus mehreren, unter Bildung von längsrandseitig eingeformten Re­ genrinnenprofilen aneinandergesetzten Dachelementen besteht, die im Bereich ihrer aneinandergrenzenden Stirnseiten von einem Trogelement untergriffen werden, welches mit den genannten längsrandseitigen Rin­ nenprofilen ein durchgehendes Regenrinnensystem bilden. Die Dachele­ mente bestehen aus Stahlbeton und lassen sich zwecks Bildung langge­ streckter Überdachungen jeweils unter Zwischenanordnung der genannten Trogelemente aneinandersetzen. Nachdem es sich bei dieser Überdachung lediglich um eine Haltestellenüberdachung handelt, entfallen Maßnahmen der Wärme- und Schalldämmung.

Schließlich ist aus der DE 42 41 260 A1 eine erste Dachkonstruktion bekannt, die aus zylinderschalenartigen, aus einem Geopolymer-Werk­ stoff ausgebildeten Dachplatten besteht, die unter Belassung von Zwi­ schenräumen längsseitig derart aneinandergesetzt sind, daß sich ober­ seitig eine wellenartige Struktur ergibt. Die Zwischenräume tragen eine Füllung aus einem organischen Werkstoff, z. B. Polyurethan und dienen darüber hinaus der Aufnahme stählerner Stützträger. Die sich aufgrund der zylinderschalenartigen Ausbildung der Dachplatten unter­ seitig ergebenden Hohlräume sind wiederum durch Platten aus einem Geo­ polymer-Werkstoff unterseitig abgeschlossen und können beispielsweise zur Aufnahme von Installationseinrichtungen genutzt werden. Eine wei­ tere, dieser Druckschrift entnehmbare Dachkonstruktion ist wiederum durch eine Anordnung von aus Geopolymer-Werkstoffen bestehende, ober­ seitig konkav gekrümmten Dachplatten gekennzeichnet, die unter Zwi­ schenanordnung einer aus Gummi oder Polyurethan bestehenden Dichtung längsseitig aneinandergesetzt sind, wobei unterseitig der Dichtungen eine Schicht aus einem Geopolymer-Schaumwerkstoff vorgesehen ist, in welche die genannten Träger völlig eingebunden sind. Ein Wesensmerkmal dieser bekannten Dachkonstruktionen ist somit die Verwendung or­ ganischer Werkstoffe zu Dichtungszwecken.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Plattenbauelement der eingangs bezeichneten Art mit Hinblick auf einen strukturell einfacheren Auf­ bau, eine flexiblere Nutzung sowie mit Hinblick auf eine verbesserte Randsicherheit hin auszugestalten. Gelöst ist diese Aufgabe bei einem solchen Plattenbauelement durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.

Das Plattenbauelement besteht aus zwei Elementen, die im Rahmen einer Baustruktur unterschiedliche Funktionen erfüllen. Es handelt sich um eine Anordnung von Balken, die aus Beton oder einem baustatisch ver­ gleichbaren Werkstoff bestehen, die sich parallel und mit Abstand zu­ einander erstrecken und deren Zwischenraum durch Zwischenplatten aus einem anorganischen Schaumwerkstoff, vorzugsweise einem Geopolymer- Schaumwerkstoff oder einem sonstigen anorganischen Schaumwerkstoff mit vergleichbaren Eigenschaften überbrückt wird. Die Zwischenplatten er­ füllen hauptsächlich eine Wärmedämmfunktion. Wesentlich ist insoweit, daß das Plattenbauelement ausschließlich aus anorganischen Werkstoffen besteht, von denen im Brandfall keine Gefahr, beispielsweise durch Freisetzung giftiger Schwelgase oder dergleichen ausgeht. Erfindungs­ gemäß sind in die Oberseite der Balken rinnenartige Einformungen ein­ geformt, die sich in Längsrichtung der Balken erstrecken, wobei die oberseitigen Abdeckungen vorzugsweise derart zur Oberseite gewölbt ausgebildet sind, daß sich für auftreffendes Niederschlagswasser ein­ deutige, d. h. in Richtung auf die rinnenartigen Einformungen hinge­ richtete Abströmverhältnisse ergeben. Die ober- und unterseitigen Aus­ nehmungen können in vielfältiger Weise in Verbindung mit Funktionsele­ menten der Installationstechnik, jedoch auch der Heizungstechnik, ins­ besondere zur Einkopplung von Solarenergie benutzt werden. Darüber hinaus können aus diesen Ausnehmungen auch auf der Innenseite eines Gebäudes flächendeckende Netzwerke zur Führung eines Wärmeträgermedi­ ums und damit flächenhaft wirksame Heizungssysteme realisiert werden. Im Bedarfsfall können diese Ausnehmungen jedoch wenigstens teilweise für baustatische Zwecke, nämlich zur Verstärkung der aus diesen Plat­ tenbauelementen gebildeten Gebäudestrukturen dienen, bei denen es sich im wesentlichen um Dachkonstruktionen, jedoch auch um sonstige Außen­ wandkonstruktionen handeln kann.

Die Merkmale des Anspruchs 2 sind auf die Ausgestaltung der einzelnen Balken gerichtet. Diese weisen hiernach in jedem Fall einen bezüglich einer Mittelebene symmetrischen Aufbau auf. Gleiches gilt für die ge­ nannten Zwischenplatten. Dadurch, daß die Balken zur Oberseite hin ge­ neigte Schrägflächen aufweisen, denen komplementäre Schrägflächen der Zwischenplatten zugeordnet sind, üben die Balken eine eindeutige Stützfunktion auf die Zwischenplatten aus. Die Zwischenplatten können im Bedarfsfall zur Festigkeitserhöhung armiert ausgebildet sein.

Die Merkmale des Anspruchs 3 sind auf die Ausbildung der oberseitigen Abdeckungen gerichtet. Diese stehen vorzugsweise lösbar mit den Balken in Verbindung. Wesentlich ist ferner, daß die Verbindung der Abdeckung mit den Balken eine auch im Zeitablauf stabile Dichtungswirkung ent­ wickelt. Die Abdeckungen weisen eine zur Oberseite hin konvexe Krüm­ mung auf und sind im übrigen stetig an die Oberflächengestalt der Ein­ formungen angeschlossen, so daß sich außenseitig ein stetiger Ober­ flächenbereich bei mehreren aneinandergesetzten Plattenbauelementen ergibt.

In die Unterseite der Balken können entsprechend den Merkmalen des An­ spruchs 4 offene Ausnehmungen eingeformt sein. Diese Ausnehmungen kön­ nen wiederum in vielfältiger Weise benutzt werden, beispielsweise zur Festigkeitserhöhung durch Aufnahme baustatisch wirksamer Massen, gege­ benenfalls in armierter Form, zur Aufnahme von Elementen der Installa­ tionstechnik, z. B. Rohrleitungen der Ver- und Entsorgung, jedoch auch von elektrischen Leitungen und schließlich zur Aufnahme von die Wärme­ dämmeigenschaften verbessernden Werkstoffen.

Die zur Oberseite hin orientierten Abdeckungen sind entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 5 mit Hinblick auf die Zweckbestimmung der oberseitigen Ausnehmungen hin ausgebildet. So dienen diese Ausnehmun­ gen hauptsächlich der Einkopplung von Solarenergie und in diesem Zu­ sammenhang der Führung eines Wärmeträgermediums, z. B. Luft. Die Ab­ deckungen bestehen hiernach aus Metall, z. B. Aluminium, Glas oder ei­ nem kompakt konditionierten Geopolymer-Werkstoff. Die zur Unterseite hin orientierten Abdeckplatten sind zumindest auf ihren, den Ausneh­ mungen zugeordneten Abschnitten aus einem Werkstoff von hoher Wärme­ leitfähigkeit ausgebildet, der grundsätzlich dem Werkstoff der ober­ seitigen Abdeckung entsprechen kann. Diese unterseitigen Ausnehmungen dienen der Realisierung von flächenhaft wirksamen Heizungssystemen.

Entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 6 sind sowohl die oberseiti­ gen Abdeckungen als auch die unterseitigen Abdeckplatten sowie die diesen jeweils zugeordneten Flächenabschnitte der Zwischenplatten dun­ kel eingefärbt.

Die Merkmale des Anspruchs 7 dienen der Verbesserung des Wärmespei­ chervermögens im Bereich der ober- und unterseitigen Ausnehmungen.

Die Merkmale der Ansprüche 8 bis 10 bringen den Vorteil einer verbes­ serten Schalldämmfähigkeit des Plattenbauelements mit sich - insbeson­ dere wird die Übertragung von Körperschall ausgehend von der bei­ spielsweise metallischen Abdeckung auf die darunterliegenden Struktu­ ren wirksam unterbunden. Darüber hinaus werden durch die elastischen Zwischenschichten mechanische Spannungen als Folge eines unterschied­ lichen thermischen Dehnungsverhaltens bei den Balken einerseits und den Zwischenplatten andererseits sowie Maßungenauigkeiten ausgegli­ chen. Als elastische Werkstoffe können Elastomere, z. B. auf der Basis von Altgummimatten, jedoch auch Polyurethan oder auch ein Werkstoff auf der Basis von Mineralfasermatten Verwendung finden, wobei insbe­ sondere letztere den Vorteil mit sich bringen, daß der Forderung nach einem möglichst vollständig anorganischen Aufbau des Bauelements konsequent Rechnung getragen worden ist.

Die Merkmale der Ansprüche 11 und 12 bringen den Vorteil mit sich, daß die Kältebrückenfunktion, welche die Balken aufgrund ihrer werkstoff­ lichen Ausbildung grundsätzlich ausüben, wirksam unterbunden ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht ferner darin, eine Dachkonstruktion unter Verwendung erfindungsgemäßer Plattenelemente zu entwerfen, die einer erweiterten bauseitigen Nutzbarkeit zugänglich ist. Gelöst ist diese Aufgabe bei einer solchen Dachkonstruktion durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 13.

Die Plattenbauelemente bilden hiernach ein Flächentragwerk, welches oberseitig eine nach Maßgabe der Krümmung der Abdeckungen wellenartige Struktur aufweisen kann, wobei sich die rinnenartigen Einformungen in Richtung der Dachneigung erstrecken, so daß eindeutige Abströmverhält­ nisse für Niederschlagswasser gegeben sind. Die Zwischenplatten stehen stirnseitig stofflich homogen, beispielsweise durch Verklebung in dichtender Verbindung, wobei gleiches für die Balken gilt. Die ober­ und/oder unterseitigen Ausnehmungen dieser Anordnung von Plattenbau­ elementen sind jeweils zu geschlossenen, flächendeckenden Netzwerken zur Führung eines Wärmeträgermediums zusammengefaßt und vorzugsweise in eine Kreislaufführung eingebunden, in der wenigstens ein Wärmever­ braucher angeordnet ist, beispielsweise eine Wärmepumpenanlage. Grund­ sätzlich kann der Wärmekreislauf auch mit weiteren Wärmequellen ver­ sehen sein. Die aus diesen Plattenbauelementen zusammengesetzte Dach­ konstruktion erfüllt zahlreiche bauphysikalische Funktionen und kann einen bedeutenden Beitrag zur Senkung der zur Beheizung eines Gebäudes aufzuwendenden Kosten leisten. Sie ist aufgrund des einfachen Aufbaus der Plattenbauelemente einfach montierbar und auch unter Baukostenge­ sichtspunkten als vorteilhaft anzusehen.

Die Merkmale des Anspruchs 14 verdeutlichen, auf welche Weise unter Verwendung langgestreckter Armierungselemente der stirnseitige Verbund aneinandergesetzter Balken und gleichzeitig die statische Festigkeit der aus diesen Plattenbauelementen gebildeten Dachkonstruktion weiter verbessert werden kann.

Man erkennt aus obigen Ausführungen, daß in dem erfindungsgemäßen Plattenbauelement ein im Hochbau vielseitig nutzbares, Funktionen der Baustatik, der Raumbeheizung, der Installationstechnik und der Wärme­ dämmung in sich vereinigendes Bauelement zur Verfügung steht.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die in dem Zeich­ nungen schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Plattenbauelements im Quer­ schnitt;

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Plattenbauelements im Querschnitt.

Das in Fig. 1 dargestellte Plattenbauelement besteht aus einem, ober­ seitig eine rinnenartige Einformung 2 aufweisenden, aus Beton, gegebe­ nenfalls in armierter form ausgebildeten Balken, der eine ebene Unter­ seite 3 aufweist. Der Balken 1 weist im Querschnitt eine bezüglich ei­ ner vertikal orientierten Mittelebene 4 symmetrischen Aufbau auf und ist mit seitlichen Schrägflächen 5 versehen, deren Schräge derart ori­ entiert ist, daß der Balken 1 ausgehend von seiner Unterseite 3 bis zu der genannten Einformung 2 eine abnehmende Breite aufweist. An die Schrägfläche 5 ist jeweils eine, aus einem anorganischen Schaumwerk­ stoff, vorzugsweise einem Geopolymer-Schaumwerkstoff bestehende Zwi­ schenplatte 6 angesetzt, die ihrerseits einen bezüglich ihrer vertika­ len Mittelebene 7 symmetrischen Aufbau aufweist. Die Zwischenplatte 6 weist somit eine zur Schräge der Schrägflächen 5 komplementäre Abschrä­ gung auf, so daß aufgrund des von der Oberseite 8 her erfolgenden Auf­ setzens der Zwischenplatte 6 auf den Balken 1 durch letzteren eine Stützwirkung ausgeübt wird.

Die Zwischenplatte 6 ist auf ihrer, der Oberseite 8 zugekehrten Seite eben, jedoch auf ihrer, der Unterseite 9 zugekehrten Seite konkav zy­ lindrisch gekrümmt ausgebildet. Durch eine oberseitige, strukturell an die Gestalt der rinnenartigen Einformungen 2 angepaßte, d. h. zylinder­ artig gekrümmte Abdeckung 10 ergibt sich auf diese Weise eine zur Au­ ßenseite geschlossene, sich über die gesamte Länge eines global aus ei­ nem Balken 1 und einer Zwischenplatte 6 erstreckende Ausnehmung 11.

Wesentlich ist, daß die Abdeckung 10 an ihren Randbereichen dichtend mit der Zwischenplatte 6 sowie dem Balken 1 in Verbindung steht. Die Abdeckung 10 besteht aus Glas, Metall oder einem sonstigen Werkstoff von vergleichbarer Wärmeabsorptions- und Wärmeleitfähigkeit. Die Zweck­ bestimmung dieser Ausnehmung 11 wird im folgenden noch näher erläutert werden.

Das aus einem Balken 1 und einer Zwischenplatte 6 bestehende Platten­ bauelement kann global eine streifenartige Gestalt aufweisen, und bil­ det ein Modulteil einer Dachkonstruktion, wobei sich eine Zwischen­ platte 6 zwischen jeweils zwei geometrisch gleich ausgestalteten Balken 1 erstreckt.

Die nach außen gewölbte Ausbildung der Abdeckung 10 ist in diesem Zu­ sammenhang wesentlich, um für auftreffendes Niederschlagswasser eindeu­ tige, d. h. in Richtung auf die sich seitlich erstreckenden rinnenarti­ gen Einformungen 2 hin gerichtete Abströmverhältnisse zu gewährleisten. Die Balken 1 erstrecken sich im Rahmen einer Dachkonstruktion somit stets in Richtung der Dachflächenneigung.

Mit 12 ist eine durchgängige, d. h. jeweils an den Unterseiten 3 der Balken 1 befestigte Abdeckplatte bezeichnet, die in geeigneter Weise an dem Balken 1 befestigt ist und durch welche im Bereich der unterseiti­ gen Krümmungsabschnitte der Zwischenplatte 6 Ausnehmungen 13 definiert werden, die zur Unterseite 9 hin durch die Abdeckplatte 12 abgeschlos­ sen sind. Die Krümmungen der Unterseite der Zwischenplatte 6 einerseits und der Abdeckung 10 andererseits verlaufen symmetrisch bezüglich der eingangs genannten Mittelebene 7 und können als zueinander konzentri­ sche Krümmungen ausgebildet sein, so daß die Ausnehmungen 11, 13 geome­ trisch ähnlich und ebenfalls symmetrisch bezüglich der Mittelebene 7 verlaufen.

Die werkstoffliche Beschaffenheit der Abdeckplatte 12 gestaltet sich unterschiedlich, und zwar nach Maßgabe der Nutzung der Ausnehmung 13. Hierauf wird im folgenden noch näher eingegangen werden. Vorzugsweise bestehen die Abdeckplatten 12, die sich beispielsweise von der Mitte des einen Balkens 1 bis zur Mitte des nächsten Balkens erstrecken kön­ nen, aus einem anorganischen Werkstoff.

Die jeweils aus wenigstens einer Zwischenplatte 6 und einem Balken 1 bestehenden Plattenbauelemente können im Bedarfsfall stirnseitig dich­ tend, insbesondere stofflich homogen zwecks Bildung einer größeren Flä­ chenstruktur aneinandergesetzt werden. Insbesondere bilden auf diese Weise die Ausnehmungen 11, 13 der Oberseite 8 sowie der Unterseite 9 durchgängige Hohlräume, die beispielsweise im Rahmen einer Dachfläche oder auch einer Außenwandung eines Gebäudes ein flächendeckendes Lei­ tungsnetzwerk bilden können.

Derartige Plattenbauelemente sind vorzugsweise als Modulteile zum Auf­ bau von Dachkonstruktionen bestimmt - sie können jedoch auch im Rahmen von Außenwandungen eines Gebäudes Verwendung finden.

Das durch die Gesamtheit der Ausnehmungen 11 bestimmte flächenhafte Leitungsnetzwerk dient hierbei der Führung eines Wärmeträgermediums, z. B. Luft, und es ist dieses zur Einkopplung von Solarenergie bestimmt. Demzufolge sind die Wandungen dieser Ausnehmungen 11 einschließlich der Abdeckungen 10 dunkel eingefärbt, um das Absorptionsvermögen für Wär­ mestrahlung zu verbessern. Ergänzend hierzu können zur Verbesserung des Wärmespeichervermögens die der Ausnehmung 11 zugekehrten Randschichten der Zwischenplatte 6 aus einem kompakten, d. h. ungeschäumt konditio­ nierten anorganischen Werkstoff bestehen, der zusätzlich zu der genann­ ten dunklen Einfärbung in seinem, der Ausnehmung 11 zugekehrten Ober­ flächenbereich profiliert ausgebildet ist, um die für das die Ausneh­ mung 11 durchströmende Wärmeträgermedium zur Verfügung stehende Wärme­ übertragungsfläche zu vergrößern.

Die Teile der Dach- oder Außenwandungskonstruktion, die auf diese Weise zur Einkopplung von Solarenergie bestimmt und ausgestaltet sind, befin­ den sich naturgemäß auf der Südseite eines Gebäudes. Es ist das durch die Gesamtheit der Ausnehmungen 11 definierbare Leitungsnetzwerk in ei­ nen geschlossenen Kreislauf für das Wärmeträgermedium eingebunden, der wenigstens einen Wärmeverbraucher umfaßt und es unterliegt das Wärme­ trägermedium innerhalb dieses Kreislaufs vorzugsweise einer Zwangsfüh­ rung durch irgendein Förderorgan, wie im Falle von Luft einem Gebläse. Als Wärmeverbraucher kommt beispielsweise eine Wärmepumpenanlage in Be­ tracht. Die im Rahmen der Ausnehmungen 11 eingekoppelte Solarenergie kann lediglich über das Wärmeträgermedium abgeführt werden, nicht je­ doch über die im übrigen - d. h. von eventuellen Randzonen abgesehen - geschäumt konditionierte Zwischenplatte 6.

Die Funktion der Zwischenplatte 6 im Rahmen des Plattenbauelements be­ steht im wesentlichen in der Bereitstellung einer Wärmedämmung, wohin­ gegen die Funktion der Balken 1 hauptsächlich in der Bereitstellung der statischen Festigkeit des Plattenbauelements zu sehen ist. Zur Steige­ rung der Festigkeit kann die Zwischenplatte 8 ferner armiert ausgebil­ det sein.

Die sich auf der Unterseite 9 befindlichen Ausnehmungen 13 können in gleicher Weise wie die Ausnehmungen 11 ein die Wandungsinnenseite bzw. Wandungsunterseite gleichmäßig überdeckendes flächenhaftes Netzwerk bilden, welches der Führung eines Wärmeträgermediums, z. B. Luft dient. Im einfachsten Fall kann das der Oberseite 8 zugeordnete, durch die Ge­ samtheit oder einen Teil der Ausnehmungen 11 gebildete Netzwerk an ge­ eigneter, zeichnerisch nicht dargestellter Stelle mit dem der Unter­ seite 9 zugeordneten und durch die Ausnehmungen 13 gebildeten Netzwerk im Rahmen der genannten Kreislaufführung in durchgängiger Verbindung stehen, so daß auf diesem Wege eine flächenhafte Innenbeheizung reali­ sierbar ist. In diesem Fall sind zumindest die der Unterseite 9 zuge­ ordneten Abschnitte der Abdeckplatten 12 aus einem Werkstoff von hoher Wärmeleitfähigkeit ausgebildet und können beispielsweise aus Metall, Glas oder einem kompakt konditionierten anorganischen Werkstoff, z. B. einem Geopolymer-Werkstoff bestehen. Darüber hinaus können die Abdeck­ platten 12 mit Hinblick auf eine Verbesserung ihrer Wärmestrahlungsfä­ higkeit ausgestaltet sein, d. h. dunkel eingefärbt sein. Wesentlich ist, daß eine Wärmeabstrahlung bzw. Wärmeübertragung ausgehend von den Aus­ nehmungen 13 lediglich in Richtung zur Unterseite 9 hin, nicht hingegen in Gegenrichtung möglich ist.

Besonders vorteilhaft können die an den Balken 1 anliegenden Abschnitte der Abdeckplatten 12 aus einem Werkstoff von hoher Wärmedämmfähigkeit bestehen, um auf diesem Wege die durch die Balken 1 bei massiver Aus­ bildung aus Beton gebildeten Kältebrücken zu beseitigen.

Bei den der Nordseite des Gebäudes bzw. den Seiten, auf die keine di­ rekte Sonnenstrahlung auftrifft zugekehrten Plattenbauelementen können die Ausnehmungen 11 durch Abdeckplatten aus einem Geopolymer-Schaum­ werkstoff ausgefüllt sein, wobei diese Abdeckplatten außenseitig kontu­ rengleich mit den Abdeckungen 10 ausgebildet sind, so daß sich insge­ samt ein optisch einheitliches Erscheinungsbild ergibt. Gleichzeitig besteht die Möglichkeit, die der Nordseite bzw. den der direkten Son­ nenstrahlung nicht ausgesetzten Plattenbauelemente durch gezielte Füh­ rung eines aufgeheizten Wärmeträgermediums durch die der Innen- bzw. Unterseite 9 zugekehrten Ausnehmungen 13 zu beheizen, so daß Wan­ dungstemperaturunterschiede zwischen beispielsweise der Nord- und der Südseite auf diesem Wege ausgleichbar sind. Praktisch ist es auch denk­ bar, auf der Südseite auf das Leitungsnetzwerk der Ausnehmungen 13 zu verzichten und dieses lediglich auf der Nordseite vorzusehen, so daß die südseitig eingekoppelte Solarenergie auf der Innenseite der zur Nordseite orientierten Wandungen in das Gebäudeinnere übertragen wird.

Im Bedarfsfall kann in den genannten Kreislauf des Wärmeträgermediums - zur Unterstützung der Solarenergieeinkopplung - auch eine Wärmequelle herkömmlicher Art eingebunden sein. Darüber hinaus können im Rahmen der Ausnehmungen 11 auch photovoltaische Systeme eingesetzt und zur Behei­ zung benutzt werden.

Die Nutzung der Ausnehmungen 11, 13 kann jedoch auch dahingehend erfol­ gen, daß diese lediglich der Aufnahme konventioneller Installationslei­ tungen, insbesondere elektrischer Leitungen sowie beliebiger Ver- und Entsorgungsleitungen dienen. Insbesondere in diesem Fall sollten die Abdeckungen 10 und gleichermaßen die Abdeckplatten 12 lösbar montiert sein, um eventuelle Service- und Instandsetzungsarbeiten einfach durch­ führen zu können.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 sind Funktionselemente, die mit denjenigen der Fig. 1 übereinstimmen, entsprechend beziffert, so daß auf eine diesbezügliche wiederholte Beschreibung verzichtet werden kann.

Mit 14 sind wiederum hinsichtlich der vertikalen Mittelebene 4 symme­ trische, aus Beton bestehende Balken bezeichnet, in deren Unterseite 3 jedoch global U-förmige, zu der Unterseite 3 hin offene Ausnehmungen 15 eingeformt sind. Die Zweckbestimmung dieser Ausnehmungen 15 wird im folgenden noch erläutert werden.

Mit 16 sind - wiederum symmetrisch beidseitig der Mittelebene 4 sich streifenartig bezüglich der rinnenartigen Einformung 2 erstreckende Auflageflächen bezeichnet, deren Zweckbestimmung im folgenden ebenfalls noch erläutert werden wird.

Zwischen der Unterseite 3 der Balken 14 und den Abdeckplatten 12 befin­ det sich ein plattenartiges Zwischenelement 17 bzw. eine Zwischen­ schicht aus einem vorzugsweise anorganischen Schaumwerkstoff. Der Zweck dieses Zwischenelements 17 besteht darin, die durch die Betonausbildung der Balken 14 zu erwartende Kältebrückenfunktion zu unterbinden. Diese Zwischenelemente 17 stehen in geeigneter Weise mit der Unterseite 3 der Balken 14 in Verbindung und können mit dieser beispielsweise verklebt sein. Die Zwischenelemente 17 bilden gleichzeitig den unterseitigen Ab­ schluß der genannten Ausnehmungen 15 und können für den Fall, daß die Ausnehmungen 15 als Medienleitung genutzt werden, zusätzlich eine flüs­ sigkeitsdichte Beschichtung tragen.

Die wesentliche Nutzung der Ausnehmungen 15 besteht jedoch darin, daß diese entweder zur Aufnahme von Installationseinrichtungen, z. B. elek­ trischen Leitungen oder Leitungen zur Ver- oder Entsorgung, zur Auf­ nahme von die Wärmedämmfähigkeit verbessernden Werkstoffen, z. B. anor­ ganischen Schaumwerkstoffen oder auch organischen Schaumwerkstoffen oder zur Aufnahme von in Beton eingebundenen Armierungselementen 18, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Doppel-T-Struktur haben.

Mit 19 ist eine sich an die der Unterseite 9 zugekehrte Krümmung der Zwischenplatte 6 angepaßte, sich ausgehend von der Schrägfläche 5 des einen Balkens 14 bis zur Schrägfläche 5 des benachbarten Balkens er­ streckende, eine gleichmäßige Dicke aufweisende Platte aus einem Werk­ stoff von hoher Wärmeleit- sowie Wärmespeicherfähigkeit bezeichnet, die außerdem auf ihrer, der Unterseite 9 zugekehrten Seite im Oberflächen­ bereich profiliert und darüber hinaus zur Verbesserung der Wärmestrah­ lungsfähigkeit dunkel eingefärbt sein kann. Man erkennt, daß die, die Ausnehmung 13 umgebenden Wandungen, die durch die Zwischenelemente 17 und die Zwischenplatte 6 gebildet sind, sämtlich ein hohes Maß an Wär­ medämmfähigkeit aufweisen, so daß eine Wärmeübertragung, sei es in der Form von Wärmeleitung oder auch in der Form von Wärmestrahlung ledig­ lich über die aus einem Werkstoff von hoher Wärmeleitfähigkeit beste­ henden Abdeckplatten 12 in Betracht kommt.

Die Auflageflächen 16 sind zur unmittelbaren Auflagerung von aus einem elastischen Werkstoff, z. B. Altgummi, Polyurethan oder Mineralfasern bestehenden Dichtungsleisten 20 bestimmt, auf denen wiederum die brei­ tengleich ausgebildeten, sich parallel zu den Auflageflächen 16 und da­ mit der Unterseite 3 der Balken 14 erstreckenden Auflageabschnitte 21 der Abdeckung 22 aufgelagert sind. Die Auflageflächen 16 erstrecken sich um ein solches Maß unterhalb der diesen zugewandten Begrenzungs­ kanten der rinnenartigen Einformungen 2, daß die Oberseiten der Aufla­ geabschnitte 21 im wesentlichen bündig in die Einformungen 2 übergehen. Aufgrund der im übrigen entsprechend den Abdeckungen 10 der Fig. 1 er­ folgte Ausgestaltung der Abdeckungen 22 sind wiederum eindeutige Ab­ strömverhältnisse für auftreffendes Niederschlagswasser in Richtung auf die genannten Einformungen 2 hin gewährleistet.

Wesentlich ist in diesem Zusammenhang, daß der im Rahmen der Dichtungs­ leisten eingesetzte Werkstoffwitterungs- und UV-beständig ist und ne­ ben hinreichend dauerhaften Dichtungseigenschaften auch Dämpfungseigen­ schaften mit sich bringt, so daß eine Übertragung von Körperschall aus­ gehend von den Abdeckungen 22, die in werkstofflicher Hinsicht den Ab­ deckungen 10 entsprechen, weitestgehend unterbunden ist.

Zwischen den einander zugekehrten Flächen der Zwischenplatte 6 und den Balken 14, nämlich deren Schrägflächen 5 befinden sich elastische, zeichnerisch nicht wiedergegebene Zwischenschichten, die aus Altgummi­ matten, elastisch eingestelltem Polyurethan oder durch vergleichsweise dünne Mineralfasermatten gebildet werden können. Diese Zwischenschich­ ten dienen einerseits dem Ausgleich maßlicher Toleranzen, jedoch auch dem Ausgleich unterschiedlicher, thermisch bedingter Dehnungen der Zwi­ schenplatte 6 einerseits und der Balken 14 andererseits. Die Ausbildung dieser elastischen Zwischenschichten aus Mineralfasermatten wird bevor­ zugt, um dem Plattenbauelement eine weitestgehend anorganische Zusam­ mensetzung zu geben. Die Nutzung der Ausnehmungen 11, 13 erfolgt im üb­ rigen in analoger Weise wie bei dem Beispiel gemäß Fig. 1. Als Metall für die Abdeckungen 10, 22 kommt vorzugsweise Aluminium in Betracht.

Im Falle der Nichtnutzung der Ausnehmung 11 zur Führung eines Wärmeträ­ germediums kann der im wesentlichen durch die Ausnehmung 11 umgrenzte Raum zwischen zwei Begrenzungskanten zweier einander gegenüberliegender rinnenartiger Einformungen gegebene Raum auch einen kompakt eingestell­ ten anorganischen Werkstoff, z. B. einen Geopolymer-Werkstoff gestalt­ gleich ausgefüllt sein, wobei die kompakte Konditionierung des Geopoly­ mer-Werkstoffs gleichzeitig eine hinreichende Dichtwirkung gegenüber Niederschlagswasser mit sich bringt. Wesentlich ist, daß in diesem Fall die äußere Struktur der Abdeckung 22 einschließlich deren dichtender Anbindung an die Berandungen der Einformungen 2 nachgebildet wird.

Durch Einbindung von Armierungselementen in den kompakten anorganischen Werkstoff - es kann sich auch hier um Beton handeln - werden die stati­ schen Eigenschaften des Plattenbauelements weiter verbessert. Gleicher­ maßen kann im Bedarfsfall auch die der Unterseite 9 zugekehrte Ausneh­ mung 13 eine Füllung bestehend aus einem baustatisch wirksamen Werk­ stoff, gegebenenfalls in armierter Form erhalten.

Die Armierungselemente 18 können einschließlich der in die Ausnehmungen 15 eingebrachten Füllungen aus einem baustatisch wirksamen Werkstoff zur durchgängigen Verbindung mehrerer, stirnseitig aneinandergesetzter Balken 14 benutzt werden, die im übrigen in ihren stirnseitigen Angren­ zungsbereichen stofflich homogen miteinander verklebt sind und auf diese Weise eine werkstofflich einheitliche Gesamtstruktur bilden.

Man erkennt aus obigen Ausführungen, daß das erfindungsgemäße Platten­ bauelement ein äußerst flexibel im Hochbau, insbesondere bei Dach- und Außenwandkonstruktionen nutzbares Bauelement ist, welches multifunktio­ nal nutzbar ist, insbesondere zur Einkopplung von Solarenergie, zur Aufnahme von Funktionselementen der Installationstechnik, unmittelbar zur Führung eines Wärmeträgermediums sowie zur Beheizung von Räumen, nämlich zur Warmluftverteilung geeignet ist und darüber hinaus bausta­ tische Wirkungen entwickelt. Es ist das Plattenelement aufgrund der vorzugsweise lösbaren Anbringung der Abdeckplatten 12 sowie der Ab­ deckungen 10, 22 sowie der vorzugsweise aus einem Geopolymer-Werkstoff bestehenden Zwischenplatte 6 in einfacher, insbesondere zerstörungs­ freier Weise in seine Komponenten zerlegbar, zwecks Durchführung even­ tuell erforderlicher Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten bespiels­ weise an Installationseinrichtungen.

Claims (14)

1. Plattenbauelement für Zwecke des Hochbaus, bestehend aus einer eine ebene Unterseite aufweisenden Platte, wobei in der Oberseite der Platte wenigstens eine rinnenartige Einformung (2) angeordnet ist und die Platte wenigstens eine, zur Oberseite (8) hin offene Aus­ nehmung (11) aufweist, welche zur Oberseite (8) hin eine Abdeckung (10, 22) trägt, wobei die Platte wenigstens eine zur Unterseite hin offene Ausnehmung (13) aufweist, die zur Unterseite (9) hin abge­ schlossen ist, wobei sich die Ausnehmungen (11, 13) sowie die Ein­ formung (2) über die gesamte Länge der Platte erstrecken, wobei die Seitenflächen der Platte als Anbindungsflächen für weitere Platten bestimmt und ausgestaltet sind und wobei die Platte gebil­ det ist aus einer Anordnung von hauptsächlich baustatische Funktio­ nen erfüllenden Balken (1, 14) aus einem anorganischen Werkstoff, die sich parallel und mit Abstand zueinander erstrecken und Zwi­ schenplatten (6) aus einem hauptsächlich Wärmedämmfunktionen er­ füllenden anorganischen Schaumwerkstoff, die den Raum zwischen zwei Balken (1, 14) überbrücken und an den Balken (1, 14) abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Ausnehmungen (11, 13) durch Abdeckungen (10, 22) bzw. Ab­ deckplatten (6) zur Oberseite (8) bzw. zur Unterseite (9) und im übrigen lediglich durch zugekehrte Seiten der Zwischenplatte (6) begrenzt werden und
• - daß in die der Oberseite (8) zugekehrten Seiten der Balken (1, 14) die genannten rinnenartigen Einformungen (2) - sich in Richtung der Balken (1, 14) erstreckend - eingeformt sind.

2. Plattenbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Balken (1, 14) einen bezüglich einer vertikalen Mittel­ ebene (4) symmetrischen Aufbau aufweisen und mit zur Oberseite (8) hin geneigten Schrägflächen (5) versehen sind und
• - daß die Zwischenplatten (6) einen bezüglich einer vertikalen Mit­ telebene (7) symmetrischen Aufbau aufweisen und mit zu den Schrägflächen (5) seitlich einander gegenüberliegender Balken (1, 14) komplementären Schrägflächen versehen sind.

3. Plattenbauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Abdeckung (10, 22) der oberseitigen Ausnehmungen eine zur Oberseite (8) hin konvexe, beispielsweise zylindrische Strömung aufweist und
• - daß diese Abdeckung (10, 22) stetig an die Einformungen (2) der Balken (1, 14) anschließt.

4. Plattenbauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

• - daß in die Unterseite der Balken (14) offene Ausnehmungen (15) eingeformt sind.

5. Plattenbauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die zur Oberseite (8) hin orientierten Abdeckungen (10, 22) aus einem Werkstoff von hoher Wärmeleitfähigkeit, z. B. Metall, Glas oder einem kompakt konditionierten Geopolymer-Werkstoff oder einem sonstigen anorganischen Werkstoff mit vergleichbaren Ei­ genschaften bestehen und
• - daß die zur Unterseite (9) hin orientierten Abdeckplatten (6) zu­ mindest auf ihren, den Ausnehmungen (13) zugeordneten Flächenab­ schnitten aus einem Werkstoff von hoher Wärmeleitfähigkeit, z. B. Metall, Glas oder einem kompakt konditionierten Geopolymer-Werk­ stoff oder einem sonstigen anorganischen Werkstoff mit vergleich­ baren Eigenschaften bestehen.

6. Plattenbauelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Abdeckungen (10, 22) und/oder die zugekehrten Flächen der Zwischenplatte (6) dunkel eingefärbt sind und
• - daß die zur Unterseite hin orientierte Abdeckplatte (6) und/oder die dieser zugekehrten Flächen der Zwischenplatte (6) dunkel ein­ gefärbt sind.

7. Plattenbauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die den oberseitigen Ausnehmungen (11, 13) zugekehrten Grenz­ schichten der Zwischenplatte (6) kompakt konditioniert sind.

8. Plattenbauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die oberseitige Abdeckung (22) unter Zwischenanordnung einer elastischen Schicht mit dem Balken (14) in Verbindung steht.

9. Plattenbauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die unterseitige Zwischenplatte (6) unter Zwischenanordnung einer elastischen Schicht mit den Balken (14) in Verbindung steht.

10. Plattenbauelement nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die elastische Schicht aus einem Elastomer, z. B. nach Art von Altgummimatten, aus Polyurethan oder einem Werkstoff auf der Ba­ sis von Mineralfasermatten besteht.

11. Plattenbauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die an den Unterseiten (2) der Balken (1) anliegenden Ab­ schnitte der Abdeckplatte (12) aus einem vorzugsweise anorga­ nischen Werkstoff von hoher Wärmedämmfähigkeit bestehen.

12. Plattenbauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,

• - daß an der Unterseite (2) der Balken (14) und zwar zwischen die­ sen und den Abdeckplatten (12) Zwischenelemente (17) aus einem Werkstoff von hoher Wärmedämmfähigkeit angeordnet sind.

13. Dachkonstruktion unter Verwendung von Plattenbauelementen nach ei­ nem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch

• - ein stirnseitiges, dichtendes Aneinandersetzen von Balken (1,14) und Zwischenplatten (6), wobei die Ausnehmungen (11, 13) jeweils zu flächendeckenden Netzwerken zur Führung eines Wärmeträgerme­ diums zusammengefaßt sind,
• - wobei sich die rinnenartigen Einformungen (2) in Richtung der Dachneigung erstrecken und
• - wobei die Zwischenplatten (6) sowie die Balken (1, 14) stofflich homogen miteinander in Verbindung stehen.

14. Dachkonstruktion nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

• - daß jeweils mehrere, stirnseitig aneinandergesetzte Balken (14) durch ein einheitliches, die zueinander fluchtenden unterseitigen Ausnehmungen (15) durchsetzendes Armierungselement (18), welches in Beton oder einen vergleichbaren Werkstoff eingebunden ist, miteinander in Verbindung stehen.