DE19716108A1 - Verfahren zum Erstellen einer Flächenheizung oder -kühlung und Schalungselement dafür - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erstellen einer Flächenheizung oder -kühlung und ein Schalungselement dafür.

Verfahren zum Erstellen einer Flächenheizung oder -kühlung und dafür verwen­ dete Schalungselemente sind in großer Zahl bekannt. So zeigt beispielsweise die DE 31 49 533 A1 ein Schalungselement für Betonwände mit integrierter Däm­ mung und Hinterlüftung und der Möglichkeit zum Einbau einer Wandheizung. Das bekannte Schalungselement besteht aus zwei Steinplatten, die durch Verbin­ dungshülsen auf einem vorbestimmten Abstand gehalten werden. Auf die Verbin­ dungshülsen sind sowohl eine außenseitige als auch eine innenseitige Dämmung aufgeschoben. In der innenseitigen Dämmung sind Aussparungen für die Rohre einer Wandheizung eingearbeitet. Die Aussparungen sind mit dem Dämmstoff nach außen hinterlegt und von innen her nur durch die innenseitige Wandverklei­ dung in Form der inneren Steinplatte abgedeckt. Das Schalungselement wird auf­ gebaut und anschließend wird in den verbleibenden Zwischenraum zwischen der außenseitigen und der innenseitigen Dämmschicht Beton eingegossen. Dieses Eingießen muß jedoch von oben erfolgen, so daß die Wandheizung nur beim Bau des Gebäudes und keinesfalls nachträglich eingebracht werden kann. Außerdem hat sich herausgestellt, daß beim Einbetten der Rohre einer Wandheizung in Dämmstoff viel von der hohen Heizqualität einer Flächenheizung verloren geht. Andererseits könnten Rohre einer Wandheizung nicht in gleichem Maße beim Betonieren einer Wand mit eingegossen werden, wie dies beispielsweise beim Einbetten der Rohre einer Fußbodenheizung in Estrich geschieht. Die Rohre ei­ ner Wandheizung sind einerseits relativ flexibel und verlaufen andererseits waa­ gerecht, so daß die dringende Gefahr besteht, daß insbesondere die unteren Rohre beschädigt werden, wenn diese zur Wand hin freiliegen und wenn die zum Herstellen einer Wand benötigte große Menge Beton von oben auf die freiliegen­ den Rohre gegossen wird.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Scha­ lungselement bereitzustellen, mit denen eine Flächenheizung oder -kühlung, ins­ besondere eine Wandheizung oder -kühlung mit guter Wärmespeicherfähigkeit sowohl bereits beim Bau des Gebäudes als auch nachträglich erstellt werden kann.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 bzw. ein Schalungsele­ ment nach Anspruch 8 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist es möglich, auf einfache Weise Flächenheizungen oder -kühlungen zu installieren, bei denen die gute Wärme­ speicherkapazität von Beton ausgenutzt werden kann, ohne daß die Gefahr be­ steht, daß die Rohre geknickt oder gedrückt werden. Durch den erfindungsgemä­ ßen Einsatz der durchbrochenen Schalungswandung kann das Einbetten der Rohre von vorn geschehen, so daß die Flächenheizung oder -kühlung auch nachträglich installiert werden kann. Bei Verwendung für eine Wandheizung oder -kühlung konnte festgestellt werden, daß die durchbrochene Schalungswandung durchaus in der Lage ist, den Beton zumindest so weit zu halten, daß ein Einbet­ ten der Rohre möglich wird. Bei Verwendung für eine Fußbodenheizung oder -kühlung ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß der Fußboden auch mit den be­ reits installierten Rohren noch leicht begehbar ist, so daß dabei keine erhöhte Sorgfalt aufgewandt werden muß, um nicht auf die Rohre zu treten.

Die Maßnahme nach Anspruch 2 erleichtert das Einbringen des Betons.

Durch das Einschließen der Rohre gemäß Anspruch 3 in zwei Schalungsplatten werden diese noch besser geschützt. Gleichzeitig dient die zweite Schalungs­ wandung gemäß Anspruch 4 zum Befestigen der Rohre an der Trägerfläche.

Durch die Maßnahme nach Anspruch 5 wird eine saubere, verputzbare Oberflä­ che erzielt.

Zweckmäßigerweise wird das erfindungsgemäße Verfahren mit einem nach An­ spruch 6 vorgefertigten Schalungselement aus Schalungswandung und Rohre durchgeführt.

Beim Anbringen an einer Außenwand kann hinter den in Beton eingebetteten Rohren gemäß Anspruch 7 eine Isolierschicht vorgesehen werden.

Die Aufgabe wird bei einem Schalungselement durch die in Anspruch 8 angege­ benen Merkmale gelöst.

Die Ansprüche 9 und 10 beschreiben ein besonders bevorzugtes Material für die durchbrochene Schalungswandung, das gemäß Anspruch 11 an die Erfordernisse des erfindungsgemäßen Verfahrens angepaßt wurde.

Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 12 können die Bestandteile einfach ver­ schweißt werden.

Anspruch 13 beschreibt ein weiteres, gut geeignetes Material für die Schalungs­ wandung.

In der Ausgestaltung nach Anspruch 14 werden einerseits die Rohre wirksam ge­ gen Beschädigung geschützt; andererseits kann die zweite Schalungswandung in einfacher Weise zur Befestigung des Schalungselementes verwendet werden.

Durch die Maßnahme nach Anspruch 15 können die Rohre exakt an der vorbe­ stimmten Stelle gehalten werden.

Die in Anspruch 16 beschriebenen Abstandshalter stellen die notwendige Ein­ bettdicke der Rohre in Beton sicher.

Anspruch 17 beschreibt eine besonders bevorzugte Konstruktion für diese Ab­ standshalter, die gemäß Anspruch 18 auch auf einfache Weise zum Befestigen der Rohrhalterungen verwendet werden können.

Durch die in Anspruch 19 beschriebene Breite der Abstandshalter wird eine be­ sonders bevorzugte Betondicke für die Einbettung der Rohre erzielt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Bestandteile des erfindungsgemäßen Schalungselementes in aus­ einandergezogener, perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 die Seitenansicht eines Schalungselementes

Fig. 3 die Draufsicht auf ein Schalungselement an einer Wand, und

Fig. 4 eine schematische Erläuterung der Erstellung einer Wandheizung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.

Aus den Fig. 1 bis 3 ist ein erfindungsgemäßes Schalungselement 1 ersichtlich, das im dargestellten Ausführungsbeispiel eine erste Schalungswandung 2a und eine zweite Schalungswandung 2b enthält, die über Abstandshalter 3 zum Ausbil­ den eines Hohlraums in einem vorbestimmten Abstand, bevorzugt etwa 3 cm bis etwa 7 cm, gehalten werden. Beide Schalungswandungen 2a und 2b bestehen aus einer Vielzahl paralleler Querstäbe 4 aus Metall. Die Querstäbe 4 sind in ei­ nem vorbestimmten Abstand zwischen etwa 10 mm bis etwa 30 mm, bevorzugt zwischen etwa 15 mm bis etwa 20 mm, auf Längsstäbe 5 aus Metall aufge­ schweißt, wobei die Längsstäbe 5 einen wesentlich größeren Abstand zueinander aufweisen, nur als Träger dienen und die Öffnungen zwischen den Querstäben 4 so wenig wie möglich verschließen.

Die Abstandshalter 3 bestehen aus einer leiterartigen Konstruktion mit zwei paral­ lelen Längsstäben 6a und 6b aus Metall, die durch eingeschweißte, kurze Quer­ stäbe 7 aus Metall im vorbestimmten Abstand gehalten werden. Die Abstandshal­ ter 3 sind sind an die Schalungswandungen 2a und 2b angeschweißt. Alle ver­ wendeten Stäbe sind Baustahlstäbe mit Durchmessern zwischen 3 bis 7 mm, wie sie auch zur Bewehrung eingesetzt werden.

Im durch die Abstandshalter 3 bewirkten Hohlraum zwischen den Schalungswan­ dungen 2a und 2b ist eine Flächenheizung oder -kühlung 8, dargestellt sind nur deren Rohre 9, untergebracht. Die Rohre 9 der Flächenheizung oder -kühlung 8 liegen in Halterungen 10, die einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt mit Aufnahmeausnehmungen 11 aufweisen. Die Aufnahmeausnehmungen 11 haben eine lichte Weite, die dem Durchmesser der Rohre 9 etwa entspricht und reichen vom oberen freien Rand bis zum Quersteg des U-förmigen Querschnitts.

Das Schalungselement 1 wird zusammengebaut, indem zunächst die Halterungen 10 für die Rohre 9 in vorbestimmtem Abstand, parallel zueinander und mit zuein­ ander ausgerichteten Ausnehmungen 11 zwischen die nach oben weisenden Stä­ be 5 auf die Querstäbe 4 der zweiten Schalungswand 2b aufgesetzt werden. Dann werden die Abstandshalter 3 mit ihren unteren Längsstäben 6b in zueinan­ der fluchtende Ausnehmungen 11 der Halterungen 10 gesetzt und außerhalb der Halterungen 10 mit der unteren Schalungswandung 2b, bevorzugt den Stäben 5, verschweißt. Auf diese Weise dienen die Abstandshalter 3 gleichzeitig als Befe­ stigung für die Halterungen 10, die normalerweise aus Kunststoff bestehen.

Anschließend werden die Rohre 9 verlegt und die obere Schalungswandung 2a auf den oberen Längsstab 6a der Abstandshalter 3 so aufgeschweißt, daß die pa­ rallelen Querstäbe 4 nach außen hin freiliegen.

Auf der Baustelle wird das Schalungselement 1 auf einer Trägerfläche 12, in Fig. 4 die Vorderseite einer Wand 13 befestigt. Dies geschieht beispielsweise, indem die rückwärtige Schalungswandung 2b in eine auf der Trägerfläche 12 aufge­ brachte Kleberschicht eingedrückt wird. Es sind jedoch auch andere Befesti­ gungsmöglichkeiten z. B. ein Verdübeln denkbar. Weiterhin kann das erfindungs­ gemäße Schalungselement 1 auch als Teil der Schalung beim Betonieren der Wand 13 eingesetzt werden, wobei die rückwärtige Schalungswandung 2b ver­ hindert, daß die Rohre 9 beschädigt werden. Beim Betonieren der Wand 13 dringt Beton durch die hintere Schalungswandung 2b teilweise in den Zwischenraum zwischen den beiden Schalungswandungen und verankert die hintere Scha­ lungswandung 2b fest in der Wand 13.

Wie Fig. 3 zeigt, ist es jedoch auch möglich, das erfindungsgemäße Schalungse­ lement 1 auf einer Dämmschicht 14 zu befestigen, was vorzugsweise durch Ver­ schrauben geschieht, und die Dämmschicht 14 entweder als Teil der Schalung zum Herstellen der Wand 13 zu verwenden oder die Dämmschicht 14 auf einer bereits bestehenden Wand 13 auf übliche Weise zu befestigen.

Anschließend wird der Hohlraum zwischen den beiden Schalungswandungen 2a und 2b durch die nach vorn freiliegende Schalungswand 2a mit Beton verfüllt, so daß die Rohre 9 vollständig in Beton eingebettet werden. Dies geschieht vor­ zugsweise unter Druck, beispielsweise durch das in Fig. 4 dargestellte Spritz­ werkzeug 15. Damit wird der Beton, von unten beginnend, zwischen die waage­ rechten Querstäbe 4 reihenweise eingespritzt, wobei sich überraschenderweise gezeigt hat, daß der eingespritzte Beton durch die Querstäbe 4, ein auf die spe­ zielle Betonqualität abgestimmter Abstand innerhalb des Bereiches zwischen 10 und 30 mm vorausgesetzt zumindest so weit zurückgehalten wird, daß er nicht wieder vollständig aus dem Hohlraum herausfließt. Ein gewisser Anteil Beton wird, wie durch die sich dachziegelartig überlappenden Betonwellen 16 in Fig. 4 angedeutet, wieder nach außen durchtreten, wodurch jedoch die Stäbe 4 und 5 der vorderen Schalungswandung 2a nur noch besser in den Beton eingebettet werden. Dieser austretende Beton 16 wird anschließend verstrichen und kann dann wie jede normale Betonwand weiterbehandelt, beispielsweise verputzt wer­ den. Die Rohre 9 sind danach in Beton mit einer Stärke von etwa 3 bis etwa 7 cm eingebettet, dessen Wärmespeicherkapazität voll genutzt werden kann, so daß tatsächlich die gesamte beheizte oder gekühlte Fläche eine im wesentlichen über die Fläche konstante Temperatur aufweist.

In Abwandlung der beschriebenen und gezeichneten Ausführungsbeispiels ist es an sich ausreichend, nur eine einzige, durchbrochene Schalungswandung und zwar an der dem zu beheizenden oder zu kühlenden Raum zugewandten Seite der Rohre anzuordnen. Diese Schalungswandung könnte dann über Anker, Dübel oder über die Halterungen für die Rohre direkt an der Trägerfläche befestigt wer­ den. Ist eine zweite Schalungswandung vorgesehen, so muß diese nicht unbe­ dingt aus den parallelen Stäben bestehen, sondern kann beispielsweise auch durch eine einfache Gittermatte gebildet werden, wie sie auf der Baustelle zum Bewehren eingesetzt wird. Zwar eignet sich das beschriebene, durchbrochene Schalungsmaterial aus den parallelen Stäben hervorragend für die Zwecke der vorliegenden Anmeldung, es sind jedoch auch andere, durchbrochene Scha­ lungsmaterialien einsetzbar, sofern sie einen hohen prozentualen Lochanteil mit einer gut beton-rückhaltenden Form der Löcher kombinieren.

Weiterhin kann die Schalungswandung auch aus Kunststoff, insbesondere aus schweißbaren Kunststoffstäben aufgebaut sein, wie sie z. B. für Bewehrungszwec­ ke eingesetzt werden.

Auch die Abstandshalter können andere Formen haben, beispielsweise als in Hufform gebogene Metallstäbe oder als hochkant gestellte Winkel aus Bandeisen ausgebildet sein.

Schließlich kann das erfindungsgemäße Schalungselement auch zum Erstellen einer Fußbodenheizung oder -kühlung verwendet werden, was den Vorteil hat, daß die Fußbodenfläche auch nach dem Verlegen der Rohre noch begehbar ist, vorausgesetzt die obere Schalungswandung und die Abstandshalter sind ent­ sprechend stabil ausgebildet.

Claims (19)

1. Verfahren zum Erstellen einer Flächenheizung oder -kühlung, insbesondere Wandheizung oder -kühlung, wobei eine Schalungswandung (2a) aus durchbro­ chenem Material und Rohre (9) für ein Heiz- oder Kühlmedium so an einer Trä­ gerfläche (12) angeordnet werden, daß sich die Schalungswandung (2a) in einem Abstand zur Trägerfläche (12) befindet und die Rohre (9) in einem Hohlraum zwi­ schen der Schalungswandung (2a) und der Trägerfläche (12) angeordnet sind, und anschließend durch die durchbrochene Schalungswandung (2a) hindurch der Hohlraum mit Beton verfüllt und die Rohre (9) in den Beton eingebettet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beton durch die Schalungswandung (2a) unter Druck eingebracht, insbesondere eingespritzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (9) im Hohlraum zwischen einer ersten und einer zweiten durchbrochenen Scha­ lungswandung (2a, 2b) angeordnet werden, die miteinander verbunden sind.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Scha­ lungswandung (2a) und die Rohre (9) an der Trägerfläche (12) befestigt werden, indem man die zweite Schalungswandung (2b) in eine Klebeschicht auf der Trä­ gerfläche (12) drückt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die durchbrochene Schalungswandung (2a) ausgetretene Beton (16) verstrichen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalungswandung (2a) und die Rohre (9) vorab verbunden, dann auf die Baustelle transportiert, eingebaut und anschließend mit Beton verfüllt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Rohren (9) und der Trägerfläche (12) eine Dämmschicht (14) ange­ ordnet wird.

8. Schalungselement (1) zum Erstellen einer Flächenheizung oder -kühlung, ins­ besondere einer Wandheizung oder -kühlung, mit wenigstens einer Schalungs­ wandung (2a) aus einem über die Fläche im wesentlichen gleichmäßig durchbro­ chenem Material und mit Rohren (9) für ein Heiz- oder Kühlmedium, die in einem vorbestimmten Abstand zur Schalungswandung (2a) mit dieser verbunden sind.

9. Schalungselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalungswandung (2a) eine Vielzahl von Querstäben (4) enthält, die mit einem Öffnungen bildenden betonhaltenden Abstand parallel zueinander angeordnet sind.

10. Schalungselement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Querstäbe (4) durch Längsstäbe (5) in ihrem Abstand zueinander gehalten sind.

11. Schalungselement nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Querstäben (4) zwischen etwa 10 mm und etwa 30 mm, insbesondere zwischen etwa 15 mm und etwa 20 mm liegt.

12. Schalungselement nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schalungswandung (2a) aus Metall besteht.

13. Schalungselement nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schalungswandung (2a) aus Kunststoff besteht.

14. Schalungselement nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine erste und eine zweite im Abstand zueinander angeordnete, durchbrochene Schalungswandung (2a, 2b) vorgesehen ist, und die Rohre (9) in einem Hohlraum zwischen den Schalungswandungen (2a, 2b) befestigt sind.

15. Schalungselement nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rohre (9) in Halterungen (10) untergebracht sind, die mit der Schalungswandung (2a, 2b) verbunden sind.

16. Schalungselement nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit wenigstens einer Schalungswandung (2a, 2b) Abstandshalter (3) verbunden sind.

17. Schalungselement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter (3) aus leiterartig zusammengesetzten Stäben (6a, 6b, 7) beste­ hen.

18. Schalungselement nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abstandshalter (3) zum Befestigen der Halterung (10) für die Rohre (9) dienen.

19. Schalungselement nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Abstandshalter (3) senkrecht zur Schalungswandung (2a, 2b) zwischen etwa 3 cm bis etwa 7 cm breit ist.