DE19652141A1 - Bodenplatte eines klimatisierten Aufenthaltsraumes, insbesondere Einkaufsmarktes - Google Patents
Bodenplatte eines klimatisierten Aufenthaltsraumes, insbesondere EinkaufsmarktesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Bodenplatte aus Stahlbeton eines
temperierten oder klimatisierten Aufenthaltsraumes von über
1000 m2 Grundfläche, insbesondere eines Möbel- oder
Einkaufsmarktes von 5000-10000 m2 Grundfläche, die gemäß
der Wärmeschutzverordnung vom 24 energiesparend
dimensioniert ist, sowie deren Unterbau.
Es ist üblich und in der Verordnung über einen
energiesparenden Wärmeschutz bei Gebäuden
(Wärmeschutzverordnung) vom 24. August 1994 vorgeschrieben,
den Jahres-Heizwärmebedarf eines Gebäudes zu begrenzen, wozu
in Anlage 3, Abs. 3c, für Gebäude, die auf mindestens 19°C
beheizt werden, festgelegt ist, daß eine Decke, die an das
Erdreich grenzt, (Bodenplatte) mit einer Wärmedämmschicht zu
versehen ist.
Daneben ist zur Sicherstellung eines hygienischen Raumklimas
und zum Schutz der Baukonstruktion vor klimabedingten
Feuchteeinwirkungen und deren Folgeschäden ein
Mindestwärmeschutz an Decken und Wänden der beheizten Räume
anzubringen.
Außerdem ist nach der DIN 4108 T2, für den unteren Abschluß
nicht unterkellerter Aufenthaltsräume ein
Wärmedurchlaßwiderstand von 0,9 m2 K/W einzuhalten.
Grundsätzlich werden deshalb Bodenplatten gegen das
darunterliegende Erdreich mit einer 80 mm starken
Styrolhartschaumschicht isoliert, die erdreichseitig mit
einer Kunststoffolie abgeschlossen ist, was erhebliche
Kosten verursacht und bei einem späteren Abriß
Entsorgungsprobleme bringt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Bodenplatte zu schaffen,
die kostengünstiger, umweltfreundlicher und energiesparender
ist.
Die Lösung besteht darin, daß die Bodenplatte im
wesentlichen keine Wärmedämmschicht aufweist sondern nur
eine abschließende Kunststoffolie und mit einem Bodenbelag
belegt ist, der eine geringe Wärmeeindringtiefe gegen
Fußkälte aufweist, und deren Unterbau so ausgeführt ist, daß
unter Einbeziehung einer vorliegenden Wärmeleitfähigkeit des
Erdreichs, bei Berücksichtigung eines maximalen
Grundwasserstandes und einer bestimmten
Grundwassertemperatur ein Temperaturdifferenzverhältnis an
der Bodenplattenoberseite von etwa 0,92 im von
Randeinflüssen ungestörten Bodenplattenbereich mindestens
eingehalten ist.
Die neuartige sehr einfache Bodenplatte genügt den
Mindestanforderungen nach der DIN 4108, T2, nicht dem
Wortlaut nach sondern nur sinngemäß und funktional; sie
entbehrt jedoch einer unnötigen Wärmeisolationsschicht unter
der Bodenplatte, da das Erdreich mit seiner
Wärmeleiteigenschaft in das Kalkül einbezogen wird. Die
ganzjährige Energieverbrauchsbilanz für Heizung und Kühlung
des Gebäudes wird hierdurch ganz erheblich verbessert, die
im Gegensatz zur einseitigen Betrachtung des
Heizenergieeinsatzes hier zur Grundlage gemacht wird. Bei
geeigneten Raumverhältnissen kann unter Umständen auf eine
aktive Kühlung ganz verzichtet werden und trotzdem eine
erträgliche Raumtemperatur im unteren Aufenthaltsraum oder
auch im Gesamtgebäude eingehalten werden.
Das Temperaturdifferenzverhältnis von 0,92 ergibt sich bei
einem Mindestwärmedurchlaßwiderstand nach DIN von 0,92 m2 K/W,
wenn bei einer Erdreichtemperatur von 10°C die
Oberflächentemperatur bei 19°C und bei 20°C Raumtemperatur
bestimmt werden, die 17,6°C und 18,4°C betragen, und das
Verhältnis der jeweiligen Bodentemperaturdifferenz und der
Raumtemperaturdifferenz gebildet wird.
Bei der neuartig verringerten Wärmeisolation der Bodenplatte
selbst werden die gleichen Temperaturverhältnisse an der
Plattenoberseite unter Mitberücksichtigung der
Wärmeleitwiderstände des Unterbaues mit seinen
Bodenschichtungen bis zum Grundwasser erreicht, die bei
einer herkömmlich isolierten Bodenplatte herrscht, wenn eine
in Wirklichkeit nicht vorhandene stets bisher angenommene
unterseitige Grenzflächentemperatur von 10°C herrschen
würde.
Geht man davon aus, daß das Grundwasser im allgemeinen eine
Temperatur von 10°C hat, so bestimmt sich der Wärmeverlust
in der Heizperiode proportional zu der Differenz der
Raumtemperatur, die im allgemeinen 20°C beträgt, zur
Grundwassertemperatur.
Während der warmen Sommerzeit steigt jedoch die
Raumtemperatur durch Außenluft und Sonneneinstrahlung oft
wesentlich über 20°C an, so daß dann entsprechend der
höheren Differenz zur Grundwassertemperatur auch ein
erheblich höherer Wärmefluß durch den Boden auftritt, was
eine Entlastung der Kühlanlage und unter Umständen ein
Verzicht auf Kühlung überhaupt erbringt. Bei
Mehrstockgebäuden ist es zweckmäßig, die im oberen
Gebäudeteil oder sonnenseitig aufgeheizte Luft über die
Bodenplatte zu führen und so einen Wärmetausch und eine
Wärmeableitung ins Grundwasser zu bewirken.
Da bekanntlich Kühlung pro abgeführte Wärmemenge die
doppelte Energiemenge benötigt, ist die Jahres-Gesamtenergiebilanz
bei der neuartig bemessenen
Bodenisolation wesentlich verringert.
Falls keine Klimaanlage vorgesehen ist, bringt die neuartig
bemessene Bodenisolation die einzige Möglichkeit, ein
erträgliches Gebäudeklima zu schaffen, wenn die
Außentemperatur so hoch ist, daß eine Zufuhr von Frischluft
keine Kühlung mehr bringen würde.
Die Bodenplatte liegt randseitig auf Erdreich, das an die im
Winter wesentlich kältere Außenluft angrenzt, so daß die
Berechnung des Wärmedifferenzverhältnisses im Randbereich
gestört ist und dieser im einzelnen zu betrachten ist, und
zwar wie die Isolation auszubilden ist, damit dort keine
Taupunktunterschreitung und Kondensation auftritt.
Hierzu sind zwei Beispiele in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt:
Fig. 1 zeigt nicht maßstabsgerecht eine Bodenplatte mit
teilweise aufgesetzter Wand und
Randbereichisolation;
Fig. 2 zeigt eine Bodenplatte mit stirnseitiger
wärmeisolierter Wand.
Fig. 1 zeigt eine Bodenplatte (1) aus Stahlbeton von 18 cm
Dicke mit einem 2 cm dicken Estrich (2), die auf einer 25 cm
starken Kiesschüttung (KS) über 30 cm feinsandigem oder
gewachsenem Boden (FS) und weiter über gewachsenem Boden (GB)
liegt. Die Kiesschüttung (KS) ist randseitig bis auf 1 m Tiefe
unter der Bodenplatte (1) eingelassen.
Die Bodenplatte (1) ist stirnseitig mit einer 3 cm dicken
Stirnisolation (4) aus Hartschaumstoff besetzt und unten mit
einer Polyethylen-Doppelfolie (3) von 2×0,4 mm Dicke
unterlegt. Der Randbereich ist auf 1,5 m breite mit 6 cm
dicken Hartschaumisolationsplatten (5) unterlegt. Die
Außenwand (6) stößt mit ihrer Innenschicht (6I) auf den
äußeren Randbereich der Bodenplatte (1), und ihre isolierende
Mittelschicht (6M) schließt an die Stirnisolation (4) an.
Die Temperaturdifferenzkoeffizienten wurden für die Kante (K)
zur Innenwand (6I) für Grundwassertiefe von 1 m und mehr
berechnet und stets der Wert 0,88 gefunden, der auch
unabhängig von der Bodenart in der Schicht (FS) ist.
Die Temperaturdifferenzverhältnisse im ungestörten Bereich
wurden bei gewachsenem Boden in der Schicht (FS)
zu 0,91 bei 1 m Grundwassertiefe,
zu 0,93 bei 1,5 m Wassertiefe und
zu 0,95 bei 3 m Wassertiefe bestimmt.
zu 0,91 bei 1 m Grundwassertiefe,
zu 0,93 bei 1,5 m Wassertiefe und
zu 0,95 bei 3 m Wassertiefe bestimmt.
Wenn Feinsand in der Schicht (FS) angenommen wurde, ergab sich
lediglich bei 1 m Grundwassertiefe das Verhältnis zu 0,92 und
ansonsten gleich wie vor.
Die Wärmeleitfähigkeiten wurden zu
2,1 W/mK für Stahlbeton (1) und gewachsenem Boden (GB),
0,7 W/mK für Kies oder Schotter (KS) und zu
1,4 W/mK für den feinsandigen Lehmboden (FS) sowie den Estrich (2) angesetzt.
2,1 W/mK für Stahlbeton (1) und gewachsenem Boden (GB),
0,7 W/mK für Kies oder Schotter (KS) und zu
1,4 W/mK für den feinsandigen Lehmboden (FS) sowie den Estrich (2) angesetzt.
Die Isolationswirkung des relativ dünnen Fußbodenbelages (7)
wurde vernachlässigt. Er ist so auszugestalten, daß keine
sogenannte Fußkälte empfunden wird.
Fig. 2 zeigt eine weitere Anordnung einer Bodenplatte (1A),
auf der gleichen Schichtenanordnung (KS, FS, GB) unter
Zwischenschaltung der Doppelfolie (3) wie vor, jedoch ohne
Estrich. Die Außenwand (6) ist abweichend vom vorherigen
Beispiel auf einem Streifenfundament (S) aufgesetzt und
schließt mit der Innenschicht (6I) an die Stirnseite der
Bodenplatte (1A) an. Somit liegt auch die Mittelschicht (6M),
die 10 cm dick ist, stirnseitig zur Bodenplatte, und es ist
weder am Fundament (S) noch unter der Bodenplatte (1A) eine
Wärmeisolation außer dem Unterbau aus den Kies- und
Bodenschichten vorgesehen. Bei dieser Anordnung ergibt sich an
der Kante (KA) der Oberfläche der Bodenplatte (1A) zur
Wandinnenschicht (6I) ein Temperaturdifferenzverhältnis von
0,76; ansonsten sind alle anderen Verhältniswerte wie im
vorherigen Beispiel.
Dieser randseitige Verhältniswert von 0,76 ist wegen seiner
Größe und dem relativ zu den üblichen Spannweiten der
Hallengebäude schmalen Randgebiet ausreichend, daß keine
Tauwasserbildung dort auftritt.
Diese Ausführung ist bevorzugt, da völlig auf die gesonderte
Isolation der Bodenplatte im Unterbau verzichtet ist.
Insgesamt ist bei beiden Ausführungen festgestellt worden, daß
- - der Jahres-Heiz- und Kühlenergiebedarf gesenkt ist,
- - die Baukonstruktion vor klimabedingten Feuchteschäden und deren Folgeschäden gesichert ist und
- - die Behaglichkeit in dem Aufenthaltsraum durch Vermeidung von Fußkälte mittels geeigneter Bodenbeläge erreicht ist.
Die randseitige Unterschreitung des
Temperaturdifferenzverhältnisses von 0,92 hat wegen der
relativ geringen Ausdehnung des Randbereiches keine ungünstige
Auswirkung auf die Behaglichkeit. Die bei einem hohen
Grundwasserstand von nur 1 m auftretende geringfügige
Unterschreitung des Verhältniswertes um 0,01 führt bei 20°C
Raumtemperatur zu einer Oberflächentemperatur der Bodenplatte
von 18,2°C also nur unbedeutenden 0,2°C weniger als bei einem
Verhältniswert von 0,92. In der warmen Jahreszeit ist die
Behaglichkeit wesentlich gesteigert, insbesondere wenn keine
aktive Kühlung vorgesehen ist.
Die Schotterschicht (KS) ist durch ein Textilvlies (TS) vorn
feinsandigen Lehmboden vor einer Vermengung geschützt.
Claims (11)
1. Bodenplatte (1, 1A) aus Stahlbeton eines temperierten
oder klimatisierten Aufenthaltsraumes von über 1000 m2
Grundfläche, insbesondere eines Möbel- oder Einkaufsmarktes
von 5000-10000 m2 Grundfläche, die gemäß der
Wärmeschutzverordnung vom 24.08.1994 energiesparend
dimensioniert ist, sowie deren Unterbau, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (1, 1A) im wesentlichen
keine Wärmedämmschicht (5) aufweist sondern nur eine
abschließende Kunststoffolie (3) und mit einem Bodenbelag
(7) belegt ist, der eine geringe Wärmeeindringtiefe gegen
Fußkälte aufweist, und deren Unterbau so ausgeführt ist, daß
unter Einbeziehung einer vorliegenden Wärmeleitfähigkeit des
Erdreichs, bei Berücksichtigung eines maximalen
Grundwasserstandes und einer bestimmten
Grundwassertemperatur ein Temperaturdifferenzverhältnis an
der Bodenplattenoberseite von etwa 0,92 im von
Randeinflüssen ungestörten Bodenplattenbereich mindestens
eingehalten ist.
2. Bodenplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
als Unterbau im Erdreich zwischen dem gewachsenen Boden (GB)
und der Bodenplatte (1, 1A) eine Kies- oder Schotterschicht
(KS) derartiger Stärke angeordnet ist, daß bei der
Grundwassertiefe von 1 m und der Grundwassertemperatur von 10
°C an der Bodenplattenoberfläche das
Temperaturdifferenzverhältnis von 0,91 im ungestörten Bereich
nicht unterschritten ist.
3. Bodenplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen der Kies- oder Schotterschicht (KS) und dem
gewachsenen Boden (GB) eine feinsandige Lehmschicht (FS)
angeordnet ist.
4. Bodenplatte nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kies- oder Schotterschicht (KS) eine
Stärke von ca. 25 cm hat und ggf. die feinsandige Lehmschicht
(FS) eine Stärke von 30 cm aufweist.
5. Bodenplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (1) stirnseitig
eine Stirnisolation (4) aus Hartschaum trägt und nur der
Randbereich der Bodenplatte (1) die unterseitige
Wärmedämmschicht (5) aufweist.
6. Bodenplatte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Stirnisolation (4) aus Hartschaum besteht und mindestens 3
cm dick ist und die untenseitige Wärmedämmschicht (5) des
Randbereichs aus Hartschaum besteht und mindestens 6 cm dick
und mindestens 1,5 m breit ist.
7. Bodenplatte nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß auf der Bodenplatte (1) eine Innenschicht
(6I) einer Außenwand (6) ruht, deren wärmeisolierende
Mittelschicht (6M) sich unten an die Stirnisolation (4)
durchgehend anschließt.
8. Bodenplatte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kies- oder Schotterschicht (KS) sich unter der Außenwand
(6), die Stirnisolation (4) und einen Teil der
Wärmedämmschicht (5) umschließend etwa 1,20 m in die Tiefe des
Erdreichs bis in den gewachsenen Boden (GB) erstreckt.
9. Bodenplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß stirnseitig der Bodenplatte (1A) eine
Außenwand (6) mit ihrer Innenschicht (6I) anschließt, an die
eine wärmeisolierende Mittelschicht (6M) und daran eine feste
Außenschicht (6A) anschließt.
10. Bodenplatte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mittelschicht (6M) mindestens 10 cm dick ist.
11. Bodenplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ihr Randbereich derart
wärmeisolierend ist, daß an der Kante der
Bodenplattenoberfläche zur Außenwand der
Temperaturdifferenzwert 0,75 nicht unterschreitet.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19652141A DE19652141C2 (de) | 1996-12-14 | 1996-12-14 | Bodenplatte eines klimatisierten Aufenthaltsraumes, insbesondere Einkaufsmarktes |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE19652141A DE19652141C2 (de) | 1996-12-14 | 1996-12-14 | Bodenplatte eines klimatisierten Aufenthaltsraumes, insbesondere Einkaufsmarktes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19652141A1 true DE19652141A1 (de) | 1998-06-18 |
| DE19652141C2 DE19652141C2 (de) | 1999-11-18 |
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ID=7814771
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| DE19652141A Expired - Fee Related DE19652141C2 (de) | 1996-12-14 | 1996-12-14 | Bodenplatte eines klimatisierten Aufenthaltsraumes, insbesondere Einkaufsmarktes |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE19652141C2 (de) |
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