DE19942965A1 - Wärmedämmendes, tragendes Bauelement - Google Patents
Wärmedämmendes, tragendes BauelementInfo
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Classifications
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract
Das wärmedämmende, tragende Bauelement besitzt ein tragendes Skelett (4) und einen das Skelett (4) ergänzenden Wärmedämmkörper (5). Das Skelett (4) besteht aus einem geschlossen porösen mineralischen Werkstoff. Ein derartiges Material besitzt geringe Wärmeleitfähigkeit und eine für die Anwendung ausreichende Festigkeit. Das Skelett nimmt einen relativ großen Anteil am Querschnitt des Bauelements ein. Dies hat den Vorteil, dass eine gute Krafteinleitung gewährleistet ist. Das Bauelement eignet sich insbesondere zum Einbau in ein Mauerwerk.
Description
Die Erfindung betrifft ein wärmedämmendes,
tragendes Bauelement sowie ein Verfahren zu dessen Her
stellung.
Bauelemente dieser Art sind z. B. in EP-A-219
792 beschrieben und werden insbesondere im Bereich des
Mauerfusses eingesetzt, wo sie einen vertikalen Wärme
fluss über die Mauerwerkswand in den kalten Untergrund
(via Geschossdecke bzw. Kellerwand) unterbinden. Je nach
Konstruktion, der Kellerwand, Kellerdecke und aufgehendem
Mauerwerk können sie auch unter der Kellerdecke angeord
net sein.
Herkömmliche derartige Bauelemente bestehen
aus einem Wärmedämmstoff, z. B. EPS (expandiertes Polysty
rol), und einem tragenden Skelett, z. B. Feinbeton. Um die
Wärmeleitfähigkeit gering zu halten, wird der Anteil des
Skeletts an der Querschnittfläche möglichst tief gewählt.
Deshalb wird das Skelett aus einem hochfesten minerali
schen Werkstoff mit einer Druckfestigkeit von mindestens
60 N/mm2 gefertigt, was die Auswahl der Materialien ein
schränkt. Die Krafteinleitung in das Bauelement erfordert
unter Umständen eine spezielle Ausbildung des Skelettes
im Querschnitt, da die feinen Skelettstrukturen die Kräf
te von den Mauern ohne spezielle Übergänge nicht aufneh
men können.
Es stellt sich deshalb die Aufgabe, ein Bau
element der eingangs genannten Art bereitzustellen, wel
ches mindestens einen Teil dieser Probleme vermeidet.
Diese Aufgabe wird vom Bauelement gemäss An
spruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäss wird als tragendes Skelett
ein geschlossenporiger, im wesentlichen mineralischer
Werkstoff verwendet. Dieser ist bevorzugt ausgewählt aus
der Gruppe umfassend bzw. bestehend aus Leicht- und Po
renbeton, bzw. kann gegebenenfalls organische Zusätze wie
etwa polymerische Bindemittel enthalten.
Wider Erwarten zeigt es sich, dass sich mit
Hilfe eines Werkstoffs mit einer eher geringen Festigkeit
durchaus ein tragendes Skelett fertigen lässt. Bisher
wurden nämlich mit derartigen Materialien lediglich homo
gene Bauteile, z. B. Mauersteine, hergestellt. Bei ent
sprechend hohem Flächenanteil des Skeletts weist dieses
eine Tragfähigkeit auf, welche für die vorgesehene Anwen
dung ausreichend ist.
Da die Wärmeleitfähigkeit poröser minerali
scher Werkstoffe geringer ist als jene konventionell ver
wendeter Materialien, werden die Wärmedämm-Eigenschaften
des Bauelements auch durch einen relativ grossen Skelet
tanteil von z. B. 33%-66% nicht beeinträchtigt. Durch
die grösseren Skelettabmessungen wird die Konstruktion
des Bauelements vereinfacht.
Bevorzugte poröse (d. h. geschlossenporige)
mineralische Werkstoffe weisen eine Wärmeleitfähigkeit
von höchstens 0.6 W/mK, eine Dichte zwischen 0.5 und 1.6
kg/dm3, insbesondere zwischen etwa 1.2 bis 1.5 kg/dm3,
und/oder eine Druckfestigkeit fcw zwischen 5 und 30 N/mm2
auf.
Zur Herstellung des Bauelements wird der po
röse mineralische Werkstoff in den bereits vorgeformten
und ausgehärteten Wärmedämmstoff eingegossen und dort
ausgehärtet. Dies führt zu einer wesentlichen Vereinfa
chung der Produktion, insbesondere wenn der Wärmedämm
stoff einen einzigen, zusammenhängenden Körper bildet.
Die Wärmedämmeigenschaften des erfindungemä
ssen Bauelements werden über den Flächenanteil des Ske
letts und über die materialtechnologisch einstellbare
Wärmeleitfähigkeit des verwendeten Werkstoffs erreicht.
Weitere bevorzugte Ausführungen, Vorteile und
Anwendungen des erfindungsgemässen Bauelements ergeben
sich aus der nun folgenden Beschreibung unter Bezug auf
die Figuren. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht einer Ausführung des er
findungsgemässen Bauelements,
Fig. 2 das Skelett des Bauelements von Fig.
1,
Fig. 3 den Wärmedämmkörper des Bauelements
von Fig. 1,
Fig. 4 eine Ansicht des Bauelements von Fig.
1 von oben,
Fig. 5 eine Ansicht des Bauelements von Fig.
1 von unten,
Fig. 6 einen Vertikalschnitt entlang Linie A-
A von Fig. 4,
Fig. 7 einen Vertikalschnitt entlang Linie B-
B von Fig. 4,
Fig. 8 und 9 eine Oberansicht einer zweiten
und dritten Ausführung des Bauelements.
Die bevorzugte Ausführung des Bauelements,
die in Fig. 1-7 gezeigt wird, ist im wesentlichen qua
derförmig. Es besitzt eine obere und untere Tragseite 1
bzw. 2 und senkrecht dazu vier Seitenflächen 3. Es be
steht aus einem tragenden Skelett 4 und Dämmaterial 5,
wobei das Dämmaterial 5 das Skelett 4 zum Quader ergänzt.
Beim Dämmaterial 5 handelt es sich um einen
Wärmedämmstoff, z. B. um EPS, das zu einem einstückigen
Dämmkörper geformt wurde. Wie insbesondere aus Fig. 3 er
sichtlich, weist der Dämmkörper vertikale Aussparungen
auf, welche durch horizontale Aussparungen miteinander
verbunden sind. Vertikale und horizontale Aussparungen
definieren die Geometrie der Säulenelemente 6 und Stege 7
der Tragstruktur.
Das Skelett 4 besteht aus einem geschlossen
porigen mineralischen Werkstoff, z. B. aus einem Porenbe
ton. Die Porenstruktur wird vorzugsweise durch die Ver
wendung von Luftporenbildner oder Polystyrolkugeln er
zeugt. Es ist jedoch auch möglich die Porenstruktur auf
eine andere Weise zu erzeugen, wie z. B. durch die Verwen
dung von Leichtzuschlägen wie z. B. Glas, porosierter Ton,
Holz etc.
Der poröse mineralische Werkstoff weist eine
Rohdichte zwischen 0.5 und 1.6 kg/dm3, vorzugsweise ca.
1.2 bis 1.5 kg/dm3, auf. Seine Wärmeleitfähigkeit ist
höchstens 0.6 W/mK und die Druckfestigkeit fcw zwischen 5
und 30 N/mm2.
Das Skelett 4 nimmt vorzugsweise zwischen 33%
und 66% der Querschnittfläche des Bauelements ein. In ei
ner besonders bevorzugten Ausführungsform bildet es Säu
len zwischen den tragenden Unter- und Oberseiten 2 bzw. 1
des Bauelements. Diese Säulen sind über Stege 7 verbun
den.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
wird das Skelett durch, über die ganze Bauelementhöhe,
durchgehende Stege gebildet, die sich im Grundriss kreu
zen.
Das Skelett 4 wird seitlich, d. h. gegen die
Seitenflächen 3, vom Wärmedämmstoff 5 abgedeckt.
Der Dämmkörper für das Bauelement wird vorge
fertigt und dient als integrierte Schalung. Dadurch kann
der Werkstoff der Tragstruktur in einem Giessverfahren in
die Hohlräume des Wärmedämmkörpers eingebracht und ausge
härtet werden. Um den Dämmkörper als integrierte Schalung
verwenden zu können, kann auf der Unterseite des Dämm
körpers eine Folie 8 aufgebracht werden. Diese Folie kann
dem Dämmkörper zugleich allenfalls die erforderliche Sta
bilität verleihen.
Die geometrische Form des Skeletts 4 ist so
gewählt, dass es sich sowohl für zentrisch wie für exzen
trisch angreifende Vertikalkräfte aus der darüberliegen
den Mauerwerkswand bzw. Geschossdecke eignet.
Durch entsprechende Ausbildung der Stege 7
können auch allfällige Horizontallasten aufgenommen wer
den. Das Skelett 4 kann bei entsprechend hohem Flächenan
teil aus einzelnen Strukturelementen 6 bestehen, welche
durch ihre geometrische Form auch Horizontalkräfte auf
nehmen können, so dass diesbezüglich keine Stege erfor
derlich sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die
Stege im Grundriss längs und quer angeordnet. Diese Stege
können einseitig im unteren oder oberen Elementbereich
angeordnet sein oder auch beidseitig. Einzelne Stege kön
nen auch über die gesamte Elementhöhe ausgebildet sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
lässt sich die gleiche Wirkung auch durch eine Diagonalo
rientierung der Stege erreichen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungs
form werden die Säulen in der Randzone des Bauteils ange
ordnet und so ausgebildet, dass dessen Kernweite mög
lichst gross zu wählen.
Die Dimensionen des Bauelements können in
weiten Bereichen gewählt werden. Insbesondere kann die
Breite jener des jeweiligen Mauerwerks angepasst werden.
In Fig. 8 und 9 werden Teile verschiedener Ausführungen
des Bauelements mit unterschiedlichen Breiten darge
stellt.
Claims (10)
1. Wärmedämmendes, tragendes Bauelement zum
Einbau in Mauerwerk, welches ein tragendes Skelett (4)
und einen das Skelett (4) ergänzenden Wärmedämmstoff (5)
aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Skelett (4)
aus einem geschlossenporösen, im wesentlichen minerali
schen Werkstoff besteht.
2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, dass der poröse mineralische Werkstoff eine
Wärmeleitfähigkeit von höchstens 0.6 W/mK aufweist.
3. Bauelement nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der geschlossen
poröse mineralische Werkstoff eine Dichte zwischen 0.5
und 1.6 kg/dm3, insbesondere ca. 1.2 bis 1.5 kg/dm3, auf
weist, und insbesondere dass der poröse mineralische
Werkstoff ein Poren- oder Leichtbeton ist.
4. Bauelement nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der geschlossen
poröse mineralische Werkstoff eine Druckfestigkeit fcw
zwischen 5 und 30 N/mm2 aufweist.
5. Bauelement nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Skelett (4)
mindestens 33% der Querschnittfläche des Bauelements bil
det, insbesondere 33%-66%.
6. Bauelement nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zwei Last auf
nehmende Tragseiten (1, 2) aufweist, zwischen denen das
Skelett (4) tragende Säulen (6) bildet, welche über Stege
(7) verbunden sind.
7. Bauelement nach Anspruch 6, dadurch ge
kennzeichnet, dass auf der Unterseite des Dämmkörpers (5)
eine Folie (8) aufgebracht ist und diese zusätzlich die
Stabilität des Dämmkörpers erzeugt.
8. Bauelement nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmedämm
stoff (5) einen einzigen zusammenhängenden Körper bildet.
9. Bauelement nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmedämm
stoff (5) das Skelett (4) seitlich gegen aussen abdeckt.
10. Verfahren zur Herstellung des Bauelements
nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, dass der geschlossenporöse mineralische Werk
stoff in den vorgeformten Wärmedämmstoff eingegossen und
dort ausgehärtet wird.
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DE (1) | DE19942965A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1231329A1 (de) | 2001-02-10 | 2002-08-14 | Schöck Entwicklungsgesellschaft mbH | Mauersteinförmiges Wärmedämmelement |
WO2008066499A1 (en) * | 2006-12-01 | 2008-06-05 | Kutlu Oktay | Insulating light wall building elements |
EP2151531A2 (de) | 2008-08-05 | 2010-02-10 | Kamal Mostafa | Wärmedämmender Mauerstein |
EP2851481A1 (de) | 2013-09-18 | 2015-03-25 | Vysoké Ucení Technické V Brne | Wärmeisolierungsmodul für unter Druck stehende Konstruktionen |
CZ305113B6 (cs) * | 2013-09-18 | 2015-05-06 | Vysoké Učení Technické V Brně | Tepelně izolační modul pro tlakem namáhané konstrukce |
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1998
- 1998-11-12 CH CH227198A patent/CH692992A5/de not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-09-09 DE DE1999142965 patent/DE19942965A1/de not_active Withdrawn
Cited By (6)
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EP1231329A1 (de) | 2001-02-10 | 2002-08-14 | Schöck Entwicklungsgesellschaft mbH | Mauersteinförmiges Wärmedämmelement |
WO2008066499A1 (en) * | 2006-12-01 | 2008-06-05 | Kutlu Oktay | Insulating light wall building elements |
EP2151531A2 (de) | 2008-08-05 | 2010-02-10 | Kamal Mostafa | Wärmedämmender Mauerstein |
EP2151531A3 (de) * | 2008-08-05 | 2012-08-22 | Kamal Mostafa | Wärmedämmender Mauerstein |
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CZ305113B6 (cs) * | 2013-09-18 | 2015-05-06 | Vysoké Učení Technické V Brně | Tepelně izolační modul pro tlakem namáhané konstrukce |
Also Published As
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CH692992A5 (de) | 2003-01-15 |
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