DE19936629A1

DE19936629A1 - Fassadenplatten mit transparenter Wärmedämmung

Info

Publication number: DE19936629A1
Application number: DE19936629A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Reimann; Hans-Joachim Brandtner
Original assignee: BRANDTNER HANS JOACHIM
Current assignee: BRANDTNER HANS JOACHIM
Priority date: 1999-01-30
Filing date: 1999-01-30
Publication date: 2000-08-03

Abstract

Fassadenwandplatten mit transparenter Wärmedämmung für Niedrigenergiehäuser, die das Heizen oder Kühlen über Luftzwischenschichten zwischen der Fassade und den tragenden Außenwänden des Gebäudes ermöglichen.

Description

Die Erfindung betrifft Fassadenwandplatten mit transparenter Wärmedämmung für Niedrigenergiehäuser mit Wandaufbauten, bei denen das Heizen oder Kühlen über Luftzwischenschichten zwischen der Fassade und den tragenden Außenwänden des Gebäudes erfolgt.

Mit den allgemein heute üblichen Forderungen nach weiterer Verringerung des Energieaufwandes zum Beheizen von Gebäuden wurden verschiedene Lösungen zur Verringerung des Energieeinsatzes für das Beheizen einschließlich von Lufthei zungen vorgeschlagen und in vielfältiger Form realisiert..

Die bekannten Verfahren zur Wärmedämmung von Gebäuden mit EPSIXPS-Hart schaumplatten und Mineralwollplatten oder anderen wärmeisolierenden Materialien beziehen sich auf die unmittelbare Befestigung der Wärmedämmfassade an die tra genden Wand bei Massivwänden oder als Wandsystem zur Ausfachung von Stän derkonstruktionen der Gebäude. In verschiedenen Lösungen werden zwischen der Fassade und der tragenden Wand bei Massivwänden geringe Luftzwischenschichten zur Hinterlüftung und dem Abtransport von sich in den Wandaufbauten ansammelten Luftfeuchtigkeiten genutzt. Zum Stand der Technik gehören auch sogenannte Vor hangfassaden, die als Witterungsschutz mit teilweiser Wärmeisolierung auf geson dert angebrachten Befestigungskonstruktionen an den Gebäuden befestigt werden. Von der Firma Sto Thermo Solar wurde ein Transparentes Wärmedämm-Verbundsy stem (TWDVS) entwickelt und wird auf dem Markt zur passiven Wärmegewinnung für massive Gebäude angeboten. Mit diesem System läßt sich die bisherige Außenwand als Wärmegewinnwand aufbauen, dazu werden die TWDVS-Platten in Verbund mit den anderen Fassadenswärmedämmplatten aus EPS/XPS oder anderen Fassa dendämmmaterialien auf die massive tragende Außenwand aufgeklebt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von den jetzt neuen verfügbaren Transpa renten Wärmedämm-Verbundsystem (TWDVS) der Firma Sto Thermo Solar und den Erkenntnissen über die Nutzung von Luftzwischenschichten in den Wänden zum Heizen und Kühlen über die gesamte Wandfläche der Außenwände des Ge bäudes, Lösungen vorzuschlagen, die Heizen und Kühlen der Gebäude ohne we sentlichen technischen Adgänd und vorzugsweise mit regenerativen Energien ermöglicht.

Die erfinderische Lösung besteht im Aufbau einer Fasadendämmplatte bestehend aus einer gut wärmeleitfähigen und wärmeabstrahlenden Grundplatte und dem Auf bringen von TWDVS Platten in Verbindung mit Wärmedämmaterial aus EPSIXPS gleicher Stärke als äußere thermische Isolierung. Der Witterungschutz dieser Fassa denplatte wird dann mit üblichen Methoden aus hochwertigem Fassadenputz erzielt. Die Befestigung der erfindungsgemäßen Fassadenplatten erfolgt über bekannte Halterungssysteme für Vorhangfassenden, wobei der erforderlichen Befestigungs elemente der Fassadenplatten bereits bei der Herstellung vorzusehen sind. Da für ein wirksames Heizen und Kühlen mittels Luftzwischenschichten eine hohe äußere Wärmedämmung erforderlich ist, sollten die Wärmedämmplatten mindestens 14-20 cm betragen. Bei derartigen Wandstärken der Fassadenplatten lassen sich über Nut und Feder oder ähnliche mechanisch wirkende Justierungen der Fassa denplatten, günstig optisch geschlossen wirkende und luftdichte Außenfassaden her stellen.

Die Grundplatte kann aus verschiedenen Materialien bestehen, die den Anforderun gen an schneller Wärmeaufnahme und Wärmeabgabe bei eigener Speichermöglich keit, einer hohen mechanischen Stabilität hinsichtlich Steifigkeit und Bruchsicherheit bei möglichst geringen Gewicht pro Flächeneinheit sowie der Brandklasse B ent sprechen.

Diesen Anforderungen werden von Faserzementplatten und versteiften Leichtmetall pfatten am besten erfüllt.

Des weiteren lassen sich beide Materialien gut mit zusätzlichen wärmeabsorbieren den und wärmeabstrahlenden Schichten, wie Ruß und IR absorbierende Materialien beschichten. Bei Verwendung von Leichtmetallplatten als Grundplatte können diese gleichzeitig mit flüssigkeitsgefüllten Rohrsystemen vorzugsweise aus PE-Mehr schichtrohr als Heiz- und Kühlelement für die Luftzwischenschicht und zum Abführen überschüßiger Wärme aus den TWDVS Platten genutzt werden.

Diese mit dem Rohrsystem versehenen Leichtmetallplatten können vorteilhaft mit zusätzlichen Luftführungsleitblechen versehen werden, um die Wärmeübertragung zu verbessern und eine bessere Führung der Luft in der Luftzwischenschicht der Wände zu erreichen.

Diese mit dem Rohrsystem versehenen Leichtmetallplatten können darüber hinaus direkt als Heiz- und Kühlplatten für die Luftzwischenschicht an die massive, tragende Wand befestigt werden. Diese Lösung vereinfacht den technischen Aufwand für das Heizen und Kühlen der Gebäude über die Luftzwischenschicht erheblich.

Zur Aufnahme der PE-Mehrschichtrohre und zur Versteifung werden die Leichtme tallplatten mit Sicken versehen, die das Rohr z. B. mäanderförmig vollständig auf nehmen und anschließend mit einer planen dünnen Leichtmetallplatte abgedeckt werden. Beide Leichtmetallplatten werden miteinander unlösbar verbunden, so daß ein großflächige Leichtmetallprofilplatte mit innenliegenden PE-Rohrsystem zur Auf nahme der Heiz- und Kühlflüssigkeit entsteht.

Da das PE-Mehrschichtrohr nahtlos in großen Längen bis mehrere 100 m gefertigt wird, entfallen jegliche Rohrverbindungen in der Platte, auch können die Rohrenden für den Anschluß an das Heiz- bzw. Kühlsystem bei der Herstellung der Fassaden platten auf die erforderliche Länge abgeschnitten und am Einbauort erst die Anschlußfittinge angebracht werden. Diese technologische Lösung erspart Installationskosten und erhöht die technische Zuverlässigkeit des Systems.

Die technische Lösung der Verwendung von Leichtmetallplatten mit und ohne Heiz- und Kühlrohre als Wärmedämmfassadenplatten mit und ohne TWDVS ist auch als Ausfachung bei Gebäuden in Skelettbauweise und als Wände von containerähnli chen Gebäuden mit nachfolgenden Veränderungen möglich.

So wird an Stelle der massiv tragenden Wand mit der Luftzwischenschicht eine ver steifte Leichtmetallwand verwendet. Diese Leichtmetallwand übernimmt als großflä chiger Niedertemperaturstrahler die Heizung bzw. Kühlung des umschlossenen Raumes. Zur Vermeidung von Wärmebrücken bei Fertigwänden von containerähn lichen Gebäuden sind für den Rahmen der Fertigwände entsprechend Materialien und konstruktive Gestaltungen vorzusehen.

Da bei dieser Wandkonstruktion keine Energiespeicherung der Wand erfolgt, muß die Temperaturregelung der Luftzwischenschicht über entsprechende Regelsysteme mit Energiespeicher, Heiz und Kühlsysteme erfolgen. Vorteilhaft sind hier reversible elektrische Wärmepumpen.

Bei diesen Wandkonstruktionen ist es vorteilhaft weitere Versorgungsleitungen, wie Elektro- und Kommunikationsleitungen, Frisch- und Abwasserleitungen bereits bei der werksseitigen Herstellung in die Luftzwischenschicht einzubringen und mit für den jeweiligen Verwendungszweck geeigneten Anschlüssen zu versehen.

Bei containerähnlichen Wandelementen sind an den Stirnflächen der Wandelemente Luftverbindungsstutzen vorzusehen, die je nach Einsatzfall geöffnet und mit den benachbarten Wandelementen zwecks Luftumwälzung der Luftzwischenschichten dicht verbunden werden, damit ist ein gleichmäßige Erwärmung der Innenwände mehrerer Wandelemente durch eine Zwangsumwälzung der Luft in den Luftzwi schenschichten gegeben.

Die oben beschriebenen technischen Lösungen sind in den Abb. 1-6 darge stellt.

Abb. 1 enthält den Schnitt durch eine Fassade mit Zwischenluftheizung unter Verwendung des TWDVS von Sto für die Fassadenplatte. Die Abdichtung und Fixierung der Fassadenplatten untereinander erfolgt mittels Nut und Feder und die Befestigung an der Wand mittels bekannter und in der Praxis erprobter Abstandshaltersysteme für Vorhangfassaden. Die tragende Wand kann ein Neubau aber auch ein zu sanierender Altbau sein.

Abb. 2 enthält den Schnitt durch eine Fassade mit Zwischenluftheizung und möglicher Kühlung unter Verwendung des TWDVS von Sto für die Fassadenplatte, wobei die tragende Grundplatte der Fassade aus Leichtmetallblech besteht und in den z. B. mäanderförmig eingebrachten Sicken PE-Rohre zur Abführung und Zuführung von Wärme über eine wärmetransportierende Flüssigkeit eingelegt sind. Luftleitbleche zu Führung des Luftstromes in der Luftzwischenschicht können bei Erfordernis an die Leichtmetallplatte befestigt werden.

In Abb. 3 ist die Verwendung der tragenden Grundplatte aus Leichtmetall und den eingelegten PE-Rohren als Heiz- und Kühlelement für die Luftzwischenschicht für alle möglichen Fälle des Heizens und Kühlens von Luftzwischenschichten dargestellt.

Abb. 4 zeigt die mäanderförmigen Sicken der Grundplatte aus Leichtmetall, die sowohl dem Einlegen der PE-Rohre als auch der mechanischen Stabilität und Steifheit der Grundplatte dienen.

In der Abb. 5 ist der Schnitt durch eine Wand für containerähnliche Module und Ausfachungen von Gebäuden in Ständer- bzw. Skelettbauweise mit TWDVS dargestellt. Hier wird die tragende Wand durch eine Leichtmetallhohlwand mit eingelegten PE-Rohren zum Heizen und Kühlen der Luftzwischenschicht ersetzt und die Außenfassade mit TWDVS- und EPS/XPS-Wärmedämmplatten und witterungsbeständigem Putz durch Aufkleben oder ähnlichen Befestigungen hergestellt.

In der Abb. 6 ist eine Wand für containerähnliche Module und Ausfachungen von Gebäuden in Ständer- bzw. Skelettbauweise mit TWDVS dargestellt, die an den Stirnseiten Luftverbindungsstutzen zu den anderen Wandmodulen enthält und je nach Einsatzbedarf geöffnet werden.

Bezugszeichen

1

TWDVS-transparente Wärmedämmplatte

2

EPS- Hartschaumplatte

3

Nut und Feder

4

tragende Platte

5

tragende Wand

6

Abstandhalter

7

Kunstharzputz

8

Leichtmetallblech

9

PE-Rohr

10

Luftleitblech

11

Grundplatte aus Leichtmetall

12

mäanderförmige Sicken

13

Luftzwischenschicht

14

Leichtmetallhohlwand

15

Luftverbindungsstulzen

16

thermisch isolierende Fassade

Claims

1. Fassadenwandplatten mit transparenter Wärmedämmung für Wandaufbauten bei denen das Heizen oder Kühlen über Luftzwischenschichten zwischen der Fas sade und den tragenden Außenwänden des Gebäudes, die aus einer gut wär meleitfähigen und wärmeabstrahlenden Grundplatte, TWDVS-Platten in Verbin dung mit Wärmedämmplatten aus EPS/XPS gleicher Stärke und dem Aufbringen eines entsprechenden Witterungsschutz bestehen dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte eine Leichtmetallplatte ist, mit wärmeleitfähigen und wärmeab strahlenden Materialien beschichtet sowie mit Sicken zur Aufnahme von PE-Rohr und nach Abb. 2-4 konstruktiv gestaltet wird.

2. Fassadenwandplatten mit transparenter Wärmedämmung für. Wandaufbauten bei denen das Heizen oder Kühlen über Luftzwischenschichten zwischen der Fas sade und den tragenden Außenwänden des Gebäudes, die aus einer gut wär meleitfähigen und wärmeabstrahlenden Grundplatte, TWDVS-Platten in Verbin dung mit Wärmedämmplatten aus EPS/XPS gleicher Stärke und dem Aufbringen eines entsprechenden Witterungsschutz bestehen nach Anspruch 1 dadurch ge kennzeichnet, daß die Leichtmatallplatte mit dem PE-Rohrsystem als selbständi ges Heiz- und Kühlelement in die Luftzwischenschicht vorzugsweise an die tra gende Wand angebracht wird.

3. Fassadenwandplatten mit transparenter Wärmedämmung für Wandaufbauten bei denen das Heizen oder Kühlen über Luftzwischenschichten zwischen der Fas sade und den tragenden Außenwänden des Gebäudes, die aus einer gut wär meleitfähigen und wärmeabstrahlenden Grundplatte, TWDVS-Platten in Verbin dung mit Wärmedämmplatten aus EPS/XPS gleicher Stärke und dem Aufbringen eines entsprechenden Witterungsschutz bestehen nach Anspruch 1 dadurch ge kennzeichnet, daß bei Gebäuden in Skelettbauweise einschließlich cotainerähn lichen Gebäuden an Stelle der tragenden massiven Wand eine versteifte Leicht metallwand verwendet wird und diese Wandkonstruktion ein geschlossenes selbständiges Wandelement mit der Innenwand als Niedertemperaturraumstrah ler bildet.

4. Fassadenwandplatten mit transparenter Wärmedämmung für Wandaufbauten bei denen das Heizen oder Kühlen über Luftzwischenschichten zwischen der Fas sade und den tragenden Außenwänden des Gebäudes, die aus einer gut wär meleitfähigen und wärmeabstrahlenden Grundplatte, TWDVS-Platten in Verbin dung mit Wärmedämmplatten aus EPS/XPS gleicher Stärke und dem Aufbringen eines entsprechenden Witterungsschutz bestehen nach Anspruch 1 dadurch ge kennzeichnet, daß in der Luftzwischenschicht die Versorgungsleitungen für Elektro, Kommunikation, Frisch- und Abwasser eingebracht werden.

5. Fassadenwandplatten mit transparenter Wärmedämmung für Wandaufbauten bei denen das Heizen oder Kühlen über Luftzwischenschichten zwischen der Fas sade und den tragenden Außenwänden des Gebäudes, die aus einer gut wär meleitfähigen und wärmeabstrahlenden Grundplatte, TINDVS-Platten in Verbin dung mit Wärmedämmplatten aus EPSIXPS gleicher Stärke und dem Aufbringen eines entsprechenden Witterungsschutz bestehen nach Anspruch 3 dadurch ge kennzeichnet, daß bei containerähnlichen Wandelementen an den Stirnseiten Luftverbindungsstutzen angebracht werden, die je nach Einsatzfall die Wandele mente verbinden, um die Umwälzung der Luft der Luftzwischenschichten zwi schen den verschiedenen Wandelementen zu ermöglichen.