DE202007007511U1 - House construction with improved thermal insulation has prepared shuttering with insulating inserts covered by outer concrete skin - Google Patents

House construction with improved thermal insulation has prepared shuttering with insulating inserts covered by outer concrete skin Download PDF

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Abstract

A method of constructing houses with improved thermal insulation has insulating layers applied to the wall and floor shuttering and secured by adhesive, clips and ties and finished by applying concrete, e.g. lightweight concrete. The shuttering is incorporated into the structure. The insulation can be pre-fitted in the workshop or can be assembled on site.

Description

Als "Stand der Technik" beim Bau von Gebäuden gelten die nachfolgend aufgeführten Bausysteme/Konstruktionen, jeweils getrennt nach konstruktiven Merkmalen und nach den Materialien:

  • 1. Die "Stein auf Stein"-Methode, mit/ohne zusätzlicher Außenwärmedämmung der Gebäude (im Bestand auch mit Innendämmung). Baustoffe: Ziegel, Kalksandsteine, Leichtbetonblöcke etc., Außen- und Innenputz;
  • 2. Fachwerkbau/Skelettbau Tragendes Fachwerk mit diagonalen Verstrebungen, Baustoffe: Holz, Stahl, Aluminium, Stahlbeton, Ausfachung mit Steinen oder Leichtbetonblöcken, auch als mehrschalige Wandausbildung aus Leichbauplatten, Holzschalung, Metalltafeln, Wärmedämmung, mit/ohne Außen- und Innenputz;
  • 3. Tafelbau bzw. Holzständer-/Rahmenbauweise Tragende Außenwände aus Ständern oder Rahmen, Baustoffe: Holz, Stahl, Aluminium, Ausfüllung der Zwischenräume mit Wärmedämmstoffen. Leichtbauplatten und Dampfsperre im Innern, Verputz oder sonstige Bekleidungen außen;
  • 4. Selbsttragende Außenwände aus massiven Baustoffen wie Leicht- und Normalbeton, mit Außenwärmedämmung oder mit Kerndämmung (Sandwich-Wände). Mit/ohne zusätzlichen Außen- bzw. Innenputz. Wandbausystem der Fa. Variotec GmbH & Co. KG/Neumarkt mit Kerndämmung aus Vakuum-Isolations-Pannelen;
  • 5. Modulbauweise/Komplette Raumteile zusammengefügt aus Wänden-, Decken- bzw. Dachbauteilen (wie unter Punkt 2., 3., 4., angegeben);
  • 6. Gebäude, deren Wände u. Decken aus Polystyrol-Hartschaum-Schalungselementen mit Betonverfüllung hergestellt sind und auf der Außen-/Innenseite verputzt sind;
Im Rahmen der z.Zt. gültigen Energieeinsparverordnung (EnEV – seit Februar 2002) wurden im Neubau folgende Maximal-Energieverbrauchskennwerte für die Raumheizung je Quadratmeter Wohnfläche/beheizter Nutzfläche und Jahr festgelegt:
  • – 70 kWh/m2·a für frei stehende Einfamilienhäuser
  • – 65 kWh/m2·a für Reihenend- und Doppelhäuser
  • – 55 kWh/m2·a für Reihenmittel- und Mehrfamilienhäuser
As "state of the art" in the construction of buildings, the construction systems / constructions listed below apply, each separated according to design features and according to the materials:
  • 1. The "stone on stone" method, with / without additional external thermal insulation of the buildings (also in the inventory with internal insulation). Construction materials: bricks, sand-lime bricks, lightweight concrete blocks, etc., exterior and interior plaster;
  • 2. Half-timbered / skeleton construction Load-bearing truss with diagonal struts, building materials: wood, steel, aluminum, reinforced concrete, infill with stones or lightweight concrete blocks, also as multi-wall wall construction from lightweight panels, wooden shuttering, metal panels, thermal insulation, with / without exterior and interior plaster;
  • 3. Table construction or wooden stand / frame construction Supporting external walls made of uprights or frames, building materials: wood, steel, aluminum, filling the interstices with thermal insulation materials. Lightweight panels and vapor barrier inside, plaster or other clothing on the outside;
  • 4. Self-supporting exterior walls made of solid building materials such as light and normal concrete, with external thermal insulation or with core insulation (sandwich walls). With / without additional exterior or interior plaster. Wall construction system from Variotec GmbH & Co. KG / Neumarkt with core insulation made of vacuum insulation pannels;
  • 5. Modular construction / Complete room parts made up of walls, ceiling or roof components (as specified under 2., 3., 4.);
  • 6. Buildings whose walls u. Ceilings are made of polystyrene hard foam formwork elements with concrete filling and are plastered on the outside / inside;
As part of the z.Zt. In accordance with the current Energy Saving Ordinance (EnEV - since February 2002), the following maximum energy consumption values for space heating per square meter of living space / heated usable area and year have been specified in the new building:
  • - 70 kWh / m 2 · a for detached houses
  • - 65 kWh / m 2 · a for semi-detached and semi-detached houses
  • - 55 kWh / m 2 · a for semi-detached and multi-family houses

Wenn der Wärmebedarf nach der o.g. Verordnung in Deutschland gebauten und konventionell beheizten Gebäuden weiter gesenkt werden soll, so führt dies zunächst zu ansteigenden Mehrinvestitionen, die sich wirtschaftlich nur schwer vertreten lassen, weil wegen des ohnehin niedrigen Energieverbrauchs kaum Betriebskosten eingespart werden können. Erst mit dem "Passivhaus" bei weniger als 15 kWh/m2·a Maximal-Energieverbrauchskennwert für die Raumheizung ist ein Standard erreicht, bei dem durch Systemvereinfachung (z.B. Wegfall der konventionellen Warmwasserheizung mit Erdöl oder Erdgas) wieder ein ökonomisch vertretbares Gesamtkonzept möglich wird.If the heat demand according to the above-mentioned regulation in buildings built in Germany and conventionally heated buildings is to be further reduced, this initially leads to increasing additional investments, which are difficult to represent economically, because hardly any operating costs can be saved because of the already low energy consumption. Only with the "passive house" at less than 15 kWh / m 2 · a maximum energy consumption value for space heating is reached a standard in which by system simplification (eg elimination of conventional hot water heating with oil or natural gas) again an economically viable overall concept is possible.

Die bauliche Basis für ein "Passivhaus" ist eine nahezu luftdichte und wärmebrückenfreie Gebäudehülle. Sie muss hochwärmegedämmt sein, das heißt einen U-Wert unter 0,15 W/m2K haben, was beispielsweise eine entsprechend effiziente Wärmedämmung der opaken Gebäudeteile sowie Fenster mit dreifacher Wärmeschutzverglasung und speziell gedämmten Fensterrahmen bedingt (U-Wert unter 0,8 W/m2K).The structural basis for a "passive house" is an almost airtight and thermal bridge-free building shell. It must be highly thermally insulated, ie have a U-value below 0.15 W / m 2 K, which, for example, a correspondingly efficient thermal insulation of the opaque building parts and windows with triple thermal insulation glazing and specially insulated window frame requires (U value less than 0.8 W. / m 2 K).

Eine neue und leistungsfähigere Generation von Wärmedämmstoffen für den Einsatz an der Fassade und am Dach eines Gebäudes gibt Anlass, neue Systemanwendungen zu kreieren, um die o.g. Ziele kostengünstig auch im "Massivbau" zu erreichen.A new and more powerful Generation of thermal insulation materials for the Use on the facade and on the roof of a building gives rise to new system applications to create the o.g. To achieve goals cost-effectively in the "solid construction".

Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Gebäudebausystem unter dem Aspekt der höchstmöglichen Energieeffizienz und der Wirtschaftlichkeit zu konzipieren, bei dem die Außenwände und die Dachbauteile sowohl stationär, d.h. in der Produktionshalle komplett vorgefertigt werden könnten als auch als Bausatz von Schalungselementen zur Ausbetonierung "vor Ort" auf der Baustelle einsetzbar sind.Of the in claim 1 protection invention is based on the problem a building construction system in terms of the highest possible energy efficiency and to design economic efficiency, in which the outer walls and the roof components both stationary, i.e. in the production hall could be completely prefabricated as also as a kit of formwork elements for concreting "on site" on the construction site can be used.

Diese Probleme werden entsprechend den Merkmalen im Schutzanspruch 1 gelöst.These Problems are solved according to the features in the protection claim 1.

Mit der Erfindung wird erreicht, dass entsprechend einem neuen Gebäudebausystem die Außenwand- und Dachschalungselemente nach dem "Prinzip der verlorenen Schalung" eingesetzt werden können, deren Montage und Verfüllung mit Beton etc. wesentlich leichter, schneller, effektiver, ökonomischer und auch von minderqualifizierten Arbeitskräften zu bewältigen ist, als bei einer anderen bekannten Methode.With The invention is achieved that according to a new building system the outside wall and roof formwork elements according to the "lost formwork principle" are used can, their assembly and backfilling with concrete etc. much easier, faster, more effective, more economical and also by less qualified workers than anyone else known method.

Die Schalungselemente werden dadurch gebildet, indem geeignete und entsprechend dimensionierte Wärmedämmschichten mit rechteck-/quadratförmigen Schalungshohlkörpern und (raumseitigen) Schalungsplatten mittels Baukleber, Klammern, Schrauben und Anker zusammengefügt werden und anschließend (auf der Außenseite) mit einer Wetterschutzschale aus Faser-/Textilbeton "bekleidet" werden.The Shuttering elements are formed by appropriate and appropriate sized thermal barrier coatings with rectangular / square shaped Formwork hollow bodies and (room-side) formwork panels by means of construction adhesive, clamps, screws and anchors joined together and then (on the outside) be "clothed" with a weather protection shell made of fiber / textile concrete.

Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der 1 bis 6 wie folgt. Es zeigen:Embodiments of the invention with reference to 1 to 6 as follows. Show it:

1 Teil-Querschnitt eines Gebäudes/von Wand- und Dachschalungselementen; 1 Partial cross section of a building / of wall and roof formwork elements;

2 Ansicht einer Anordnung von Wand- und Dachschalungselementen; 2 View of an arrangement of wall and roof formwork elements;

3 Grundschnitt einer Anordnung von Wandschalungselementen; 3 Basic section of an arrangement of wall formwork elements;

4 Teil-Grundschnitt eines Wandschalungselementes 4 Partial basic section of a wall formwork element

5 Teil-Grundschnitt eines Wandschalungs- oder Dachschalungselementes 5 Partial basic section of a wall formwork or roof formwork element

6 Verbindungsdetail 6 connection details

In den 1 bis 6 ist das Wandschalungselement (1), Dachschalungselement (2) eines Hauses als Verbundelement von entsprechend gleichen schalungsbildenden Komponenten dargestellt: Diese sind die Wetterschutzschale (3), die Wärmedämmschicht (4), die Schalungshohlkörper (5) und die Schalungsplatten (6). Egal ob "vor Ort" auf der Baustelle oder stationär im Werk die Schalungselemente ausbetoniert werden, werden die notwendigen Befestigungsmaterialien eingesetzt, so auch der Baukleber (7), die Klammern/Schrauben (8), die Stahl- oder Glasfaser-Anker für die Dämmschichten/Wetterschutzschale (9), Verbindungsteile (10), Glasfaser-Gewebe (11).In the 1 to 6 is the wall formwork element ( 1 ), Roof formwork element ( 2 ) of a house as a composite element of the same formwork-forming components: These are the weather protection shell ( 3 ), the thermal barrier coating ( 4 ), the formwork hollow body ( 5 ) and the formwork panels ( 6 ). Whether "on site" on the construction site or stationary in the factory, the formwork elements are concreted, the necessary fastening materials are used, including the construction adhesive ( 7 ), the brackets / screws ( 8th ), the steel or fiberglass anchors for the insulating layers / weather protection shell ( 9 ), Connecting parts ( 10 ), Glass fiber fabric ( 11 ).

Claims (7)

Wand-, Dachschalungselement eines Hauses als Verbundelement von entsprechend gleichen Einzelkomponenten, eingesetzt nach dem "Prinzip der verlorenen Schalung", vorbereitet zur Verfüllung mit Normal-/Leichtbeton oder mit anderen geeigneten Füllmassen, dadurch gekennzeichnet, dass das Wandschalungselement (1) und das Dachschalungselement (2) dadurch gebildet werden, indem eine geeignete und entsprechend dimensionierte Wärmedämmschicht (4) mit den vorbereiteten Schalungshohlkörpern (5) und den (raumseitigen) Schalungsplatten (6) mittels Baukleber (7), Klammern/Schrauben (8) und Anker (9) zusammengefügt werden und anschließend mit einer Wetterschutzschale aus Beton (3) auf Glasfaser-Gewebe (11)/Baukleber (7) "bekleidet" werden.Wall, roof formwork element of a house as a composite element of correspondingly identical individual components, used according to the "principle of permanent formwork" prepared for backfilling with normal / lightweight concrete or with other suitable filling compounds, characterized in that the wall formwork element ( 1 ) and the roof formwork element ( 2 ) are formed by a suitable and appropriately sized thermal barrier coating ( 4 ) with the prepared formwork hollow bodies ( 5 ) and the (room-side) formwork panels ( 6 ) by means of building adhesive ( 7 ), Brackets / screws ( 8th ) and anchors ( 9 ) and then with a concrete weatherstrip ( 3 ) on glass fiber fabric ( 11 ) / Construction adhesive ( 7 ) "clothed". Schalungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die konstruktiv notwendigen Schalungshohlkörper (5) im Querschnitt rechteck-/quadratförmig und dünnwandig sind, eine bestimmte Anzahl von Öffnungen an den Seiten für den Einbau der notwendigen Bewehrung/Stahlträger bzw. den Durchfluss des Verfüllungsbetons (oder sonstigen anderen geeigneten Füllmassen) aufweisen und selbst aus Faser-/Textilbeton, Faserzement mit Bestandteilen wie Zement, alkaliresistenten Glasfasern und Gewebe, sonstigen technischen Fasern, Holzfasern, Recycling-Glasschaumgranulat, Blähton etc. hergestellt werden können (Alternativen: PUR-, MDF-, Hartfaser- oder spezielles Kartonmaterial).Shuttering element according to claim 1, characterized in that the structurally necessary formwork hollow body ( 5 ) in rectangular / square-shaped cross-section and are thin-walled, have a certain number of openings on the sides for the installation of the necessary reinforcement / steel beam or the flow of the backfill concrete (or other suitable masses) and even of fiber / textile concrete, fiber cement with components such as cement, alkali-resistant glass fibers and fabrics, other technical fibers, wood fibers, recycled glass foam granules, expanded clay, etc. (alternatives: PUR, MDF, hardboard or special board material). Schalungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die außen angebrachte Wetterschutzschale (3) eine echte konstruktive Schalungsfunktion übernehmen wird (im Gegensatz zu den üblichen Mörtel- oder Kunstharzbeschichtungen), das bedeutet, dass diese Schutzschicht statisch berechnet wird und aus Faser-/Textilbeton mit Bestandteilen wie Zement, alkaliresistenten Glasfaser und Gewebe, sonstigen technischen Fasern, Recycling-Glasschaumgranulat, Sand, Blähton etc. hergestellt wird.Shuttering element according to one of the preceding claims, characterized in that the externally mounted weather protection shell ( 3 ) will assume a genuine structural formwork function (in contrast to the usual mortar or synthetic resin coatings), which means that this protective layer is statically calculated and made of fiber / textile concrete with components such as cement, alkali-resistant glass fiber and fabric, other technical fibers, recycling Glass foam granules, sand, expanded clay, etc. is produced. Schalungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahl- oder Glasfaser-Anker (9) die Funktion haben, die Wärmedämmschicht (4) und die Wetterschutzschicht (3) mit dem tragenden Teil der Wand bzw. des Daches (Betonteil) zu verbinden.Shuttering element according to one of the preceding claims, characterized in that the steel or glass fiber anchors ( 9 ) have the function, the thermal barrier coating ( 4 ) and the weather protection layer ( 3 ) to connect with the supporting part of the wall or the roof (concrete part). Schalungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlverbindungs-/Stahlverankerungsteile (10) die Funktion haben, die Wandschalungselemente (1) und die Dachschalungselemente (2) jeweils untereinander zu verbinden, wobei eine Verbindungsanordnung aus mehreren vertikal und parallel in die jeweiligen Schalungshohlkörper (5) eingedrehten Ankerschrauben besteht, die mittels eines Stahlprofils in Form eines Doppel-C miteinander (durch das Darüberschieben über die Schraubenköpfe) verbunden werden (weitere Verbindungsteile: Stahlwinkel und Flachstähle).Shuttering element according to one of the preceding claims, characterized in that the steel connection / steel anchoring parts ( 10 ) have the function, the wall formwork elements ( 1 ) and the roof formwork elements ( 2 ) in each case to connect with each other, wherein a connection arrangement of several vertically and parallel in the respective formwork hollow body ( 5 ) screwed anchor bolts, which are connected by means of a steel profile in the form of a double-C with each other (by pushing over the screw heads) (other connecting parts: steel angle and flat steel). Schalungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbringung von Schalungsplatten (6) wahlweise dann entfallen könnte, wenn die Verfüllung der Schalungselemente stationär (im Werk) und in horizontaler Position erfolgen kann bzw. sogar muss.Shuttering element according to one of the preceding claims, characterized in that the attachment of shuttering panels ( 6 ) optionally could be omitted if the filling of the formwork elements can be stationary (in the factory) and in a horizontal position or even must. Schalungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Wetterschutzschale (3) mit einer innovativen Beschichtung (Nanotechnologie) versehen wird, die sowohl das Eindringen von Regenwasser in die Außenwände und Dächer nachhaltig verringert, darüber hinaus aber auch einen Selbstreinigungseffekt aufweist (bei Außenwänden), d.h. dass Schmutzpartikel schlechter anhaften und Wasser sofort abperlt (Lotuseffekt/die Verringerung der Algenbildung).Shuttering element according to one of the preceding claims, characterized in that the surface of the weather protection shell ( 3 ) is provided with an innovative coating (nanotechnology), which permanently reduces the penetration of rainwater into the outer walls and roofs, but also has a self-cleaning effect (on external walls), ie that dirt particles adhere worse and water immediately beads off (lotus effect / Reduction of algae formation).
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