DE202012001462U1

DE202012001462U1 - Bauwerk mit Wärmedämmelementen

Info

Publication number: DE202012001462U1
Application number: DE201220001462
Authority: DE
Original assignee: DEUTSCHE KAHNEISEN GmbH; Kahneisen Deutsche GmbH
Current assignee: JORDAHL GMBH, DE
Priority date: 2012-02-15
Filing date: 2012-02-15
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2022-02-16

Abstract

Bauwerk, mit einer Tragwand (1), einer Wärmedämmschicht (2), einem Hinterlüftungsraum (3) und einer Außenschale (4), wobei die Außenschale (4) mit der Tragwand (1) über ein Tragelement (5) verbunden ist, welches die Wärmedämmschicht (2) und den Hinterlüftungsraum (3) durchgreift, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Hinterlüftungsraum (3) durchgreifender Teilbereich (6) des Tragelements (5) mit einer Thermomanschette (7) ausgestattet ist.

Description

Gebiet der Neuerung
Die Neuerung betrifft ein Bauwerk mit einer Tragwand, einer Wärmedämmschicht, einem Hinterlüftungsraum und einer Außenschale, wobei die Außenschale mit der Tragwand über ein Tragelement verbunden ist, welches die Wärmedämmschicht und den Hinterlüftungsraum durchgreift. Die Neuerung betrifft des Weiteren einen Bauteilesatz für ein solches Bauwerk, enthaltend zumindest ein Tragelement sowie Befestigungsmittel zur Befestigung des Tragelements an einer Tragwand.
Stand der Technik und Hintergrund der Neuerung
Gebäude aller Art werden häufig aus Gründen der Fassadengestaltung, aber auch zur thermischen Isolierung und Verbesserung des Wohnklimas verblendet oder verkleidet. Eine Möglichkeit dazu ist, eine zweischalige Außenwand, bestehend aus einer innenliegenden Tragwand, einer Wärmedämmschicht, einem Hinterlüftungsraum und einer Außenschale zu bilden. Dabei wird die Außenschale im Allgemeinen nicht zur Lastabtragung oder zur Befestigung anderer Bauteile verwendet, sie dient vielmehr in der Regel als Gestaltungselement und Wetterschutz. Das Gewicht der Außenschale wird dabei in der Regel von der Tragwand aufgenommen. Des Weiteren sollte die Außenschale beispielsweise gegen Windkräfte z. B. mit Ankern versteift sein. Zu diesem Zweck werden in regelmäßigen Abständen Verankerungen eingebracht, z. B. Tragelemente, wie in dem Gebrauchsmuster DE 20 2007 003 903 U1 beschrieben, dessen vollständiger Offenbarungsgehalt hiermit eingeschlossen ist.
Regelmäßig stellen sich bei derartigen Verankerungssystemen Probleme in Hinblick auf die Wärmeisolierung. Denn in aller Regel ist ein Tragelement aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere Stahl, beispielsweise Chrom-Nickelstahl, gebildet. Metallische Werkstoffe sind jedoch relativ gute Wärmeleiter, so dass durch die Tragelemente in einer Fassade Wärmebrücken mit erheblichem Wärmeübergang gebildet werden.
Diesem wird versucht auf verschiedenen Weisen zu begegnen. So wird in dem Gebrauchsmuster DE 20 2007 003 903 U1 vorgeschlagen, zumindest eine Komponente des das Tragelement bildenden Verankerungssystems aus einem synthetischen organischen Polymer herzustellen, da solche Polymere eine relativ geringe Wärmeleitfähigkeit haben und insofern eine ”Sperrschicht” im Rahmen des Tragelements für einen Wärmedurchgang bilden können. Einen ähnlichen Ansatz verfolgt auch die Literaturstelle DE 10 2010 015 262 A1 .
Ein anderer, aus der Praxis bekannter Ansatz ist, den Querschnitt des Tragelements durch Ausnehmungen zu reduzieren, welche die statische Stabilität des Tragelements nur unwesentlich verringern. Die Gestaltung solcher Ausnehmungen gelingt dem Fachmann unter Berücksichtigung statischer Prinzipien des Leichtbaus ohne weiteres. Dadurch wird der Gesamtquerschnitt des Tragelements in Richtung orthogonal zur Tragwand bzw. Außenschale reduziert. Da der Wärmedurchfluss unter anderem eine Funktion der Querschnittsfläche orthogonal zur Richtung des Wärmeflusses ist, wird insofern auch eine Reduktion des Wärmedurchgangs erreicht.
Wenn ein Tragelement allen statischen Anforderungen genügen soll, sind jedoch polymere Werkstoffe in konstruktiv sehr begrenztem Umfang einsetzbar. Und selbst bei Einrichtung der vorstehend angesprochenen Ausnehmungen in metallischen Tragelementen ist der Wärmedurchgang dennoch erheblich verbesserbar.
Technisches Problem der Neuerung
Der Neuerung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Bauwerk und einen Bauteilesatz für ein solches Bauwerk anzugeben, welche in Hinblick auf die Wärmedämmung verbessert sind.
Grundzüge der Neuerung und bevorzugte Ausführungsformen
Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Neuerung, dass ein den Hinterlüftungsraum durchgreifender Teilbereich des Tragelements mit einer Thermomanschette ausgestattet ist.
Die Neuerung beruht zunächst auf der überraschenden Erkenntnis, dass ein Teil der über ein Tragelement verlorenen wärme durch den Teilbereich des Tragelements im Hinterlüftungsraum entweicht. Ergänzende Untersuchungen hierzu lassen vermuten, dass dies an dem permanenten Luftaustausch in dem Hinterlüftungsraum liegt. Die Luft im Hinterlüftungsraum streicht an dem Teilbereich des Tragelements, welcher im Hinterlüftungsraum angeordnet ist, vorbei und hierdurch wird in diesem Teilbereich eine Wärmesenke erstaunlichen Ausmaßes verursacht. Die Neuerung macht sich diese Erkenntnisse zunutze und schlägt daher die Einrichtung einer Thermomanschette im den Hinterlüftungsraum durchgreifenden Teilbereich des Tragelements vor. Hierdurch wird jedenfalls in diesem Teilbereich des Tragelements ein Luftstrom und folglich ein störender Abtransport von Wärme aus dem Teilbereich und letztendlich somit Wärmeverlust verhindert, zumindest jedoch stark reduziert. Insgesamt wird der Wärmeverlust der Tragwand in den Hinterlüftungsraum und somit auch über die Außenschale beachtlich reduziert.
Die Thermomanschette kann grundsätzlich aus allen im Bauwesen bekannten und üblichen Materialien bestehen, beispielsweise aus Polystyrol, Polyurethan, EPDM oder auch aus anorganischen Stoffen oder aus Naturdämmstoffen. Im Falle der Kunststoffe handelt es sich in aller Regel um offen- und/oder geschlossenporige Elemente. Vorzugsweise sind zumindest 50%, vorzugsweise zumindest 80%, insbesondere zumindest 90%, idealerweise praktisch 100%, der Längserstreckung des Tragelements in Richtung orthogonal zur Tragwand und im Bereich des Hinterlüftungsraums von der Thermomanschette umgeben.
Theoretisch kann die Reihenfolge von Wärmedämmschicht und Hinterlüftungsraum beliebig gestaltet sein. Bevorzugt ist es jedoch, wenn die Wärmedämmschicht unmittelbar an der Tragwand angeordnet ist, wobei dann der Hinterlüftungsraum zwischen der Wärmedämmschicht und der Außenschale angeordnet ist.
Der Begriff der Außenschale ist im weitesten Sinne zu verstehen. Neben Fassadenverkleidungen fallen hierunter auch Brüstungen etc.
Bei dem Tragelement kann es sich um ein beliebiges im Bauwesen übliches Bauteil handeln, wie es zur Befestigung von Fassadenverkleidungen oder auch Brüstungen außenseitig einer Tragwand üblich ist. Solche Fassadenverkleidungen können aus Holz, Metall, Betonelementen oder beispielsweise als Vormauerschalen ausgebildet sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Wärmefluss in Längsrichtung des Tragelements dadurch reduziert, dass das Tragelement zumindest in dem den Hinterlüftungsraum durchgreifenden Teilbereich, vorzugsweise auch in einem zweiten, die Wärmedämmschicht durchgreifenden Teilbereich, zumindest eine Ausnehmung aufweist. Hierdurch wird die gesamte Querschnittsfläche des Tragelements in Richtung orthogonal zur Längserstreckung des Tragelements reduziert.
Die Thermomanschette kann grundsätzlich beliebig ausgeführt sein. So ist es beispielsweise möglich, die Thermomanschette bereits am Tragelement vorzumontieren. Hierbei wird dann die Thermomanschette auf das Tragelement beschichtet bzw. das Tragelement wird umschäumt oder umwickelt. Eine Umwicklung kann selbstverständlich auch erst bei bereits montiertem Tragelement erfolgen, ebenso wie eine Umschäumung. Herstellungs- und/oder montagetechnisch bevorzugt ist es demgegenüber, wenn die Thermomanschette aus zwei Teilmanschetten gebildet ist, welche jeweils seitlich auf den in horizontaler Richtung einander gegenüberliegenden Seiten des Tragelements angebracht sind. Zwar können die beiden Teilmanschetten selbstverständlich auch als obere und untere Teilmanschetten ausgebildet sein, dies erhöht jedoch ein wenig das Risiko, dass eine von unten anzubringende Teilmanschette (oder Halbmanschette) bei der Montage im Hinterlüftungsraum herunterfällt. Die beiden Teilmanschetten können beispielsweise mittels zumindest eines das Tragelement unter-, über- oder durchgreifenden Haltedübels miteinander lösbar oder unlösbar verbunden sein. Ebenso ist es möglich, dass die Teilmanschetten an einander gegenüberliegenden Kanten der Teilmanschetten vorzugsweise stoffschlüssig unlösbar miteinander verbunden sind und an den Kanten mit den jeweils gegenüberliegenden Kanten der Teilmanschetten mittels Verbindungsmittel verbunden sind. Zur Montage wird dann die (geöffnete) Thermomanschette über das Tragelement gestülpt und dann erfolgt die Verbindung der Kanten der Teilmanschetten, welche nicht schon verbunden sind. Dadurch ist die Thermomanschette dann sicher fixiert. Das Schließen der offenen Seite kann dabei grundsätzlich durch beliebige Methoden erfolgen, beispielsweise mittels an den Teilmanschetten angebrachten Formschlusselementen, durch sonstige mechanische Verbindung oder durch Kleben. Bei dieser Ausführungsform kann die Thermomanschette auf das Tragelement sowohl von unten als auch von oben einfach aufgezogen werden, was je nach Montagebereich einer Fassade montageerleichternd sein kann.
Weiterhin bevorzugt ist es, wenn zumindest eine der Teilmanschetten auf ihrer dem Tragelement zugewandten Seite eine zum den Hinterlüftungsraum durchgreifenden Teilbereich formkomplementäre Formschlussausnehmung aufweist. Mit anderen Worten ausgedrückt, zumindest eine der Teilmanschetten bildet sozusagen eine Negativform des Bereichs des Tragelements, so sie angebracht wird. Dies allein kann schon zur Befestigung der Teilmanschetten an dem Tragelement ausreichen. In jedem Fall wird dadurch eine sichere und reproduzierbare Positionierung und Anbringung der Teilmanschetten und somit der Thermomanschette insgesamt erreicht.
Schließlich lehrt die Neuerung auch einen Bauteilesatz für ein neuerungsgemäßes Bauwerk, enthaltend zumindest ein Tragelement, Befestigungsmittel zur Befestigung des Tragelements an einer Tragwand und einer an das Tragelement angepasste Thermomanschette. Für den neuerungsgemäßen Bauteilesatz gelten die vorstehenden und nachfolgenden Ausführungen analog.
Im Folgenden wird die Neuerung anhand von lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Figuren näher erläutert. Es zeigen
1: eine Querschnittszeichnung durch ein neuerungsgemäßes Bauwerk im Bereich der Tragwand und der Außenschale,
2: den Gegenstand der 1 in perspektivischer Darstellung,
3: ein neuerungsgemäß einsetzbares Tragelement mit einigen Befestigungsmitteln,
4: eine schematische alternative Ausführungsform eines Teilbereichs eines neuerungsgemäß einsetzbaren Tragelements,
5: eine Ansicht in Projektionsrichtung orthogonal zur Tragwand bzw. der Außenschale, Querschnitt im Bereich des Hinterlüftungsraums,
6: eine Ausführungsform einer erfindungsgemäß einsetzbaren Thermomanschette,
7: Einsatz der Erfindung bei einem Bauwerk mit Brüstung,
8: Einsatz der Erfindung bei einem Bauwerk mit Betonplattenfassade, und
9: Eine Variante des Gegenstands der 8, mit Schrägzuganker als Tragelement.
In der 1 erkennt man ein erfindungsgemäßes Bauwerk im Bereich der Tragwand in schematischer Querschnittsansicht. An der Tragwand 1 ist ein Tragelement 5 in fachüblicher Weise angebracht. Am gegenüberliegenden Ende des Tragelements 5 wird von dem Tragelement 5 die Außenschale 4 getragen. Zwischen der Tragwand 1 und der Außenschale 4 sind eine Wärmedämmschicht 2 und ein Hinterlüftungsraum 3 angeordnet. In jenem Teilbereich 6 des Tragelements 5, welcher den Hinterlüftungsraum 3 durchgreift, ist eine Thermomanschette 7 angebracht.
In entsprechender Weise zeigt die 2 den Gesamtaufbau in perspektivischer Darstellung. Der 2 entnimmt man aber auch den üblichen Aufbau eines Tragelements 5. Man erkennt eine Stegplattenhalterung 16 mit einer Stegplatte 17. Eine Druckplatte 18 stützt das Tragelement 5 gegen die Tragwand 1 ab. Ein Konsolkopf 19 trägt die Stegplattenhalterung 16. Der Konsolkopf 19 ist mittels einer Schraube oder Gewindestange 20, eine Schräglochplatte 21, durchgreifend an eine Ankerschiene 22 befestigt. Die Fixierung erfolgt mittels einer Mutter 23 und einer Klammer 24.
Aus einer vergleichenden Betrachtung der 1 einerseits sowie 3 und 4 andererseits erkennt man, dass das Tragelement 5 in einem den Hinterlüftungsraum 3 durchgreifenden Teilbereich 6 eine Ausnehmung 8 aufweist. Diese Ausnehmung 8 erstreckt sich im Ausführungsbeispiel, aber nicht notwendigerweise, auch in den Bereich der Wärmedämmschicht 2. Die Ausnehmung 8 kann grundsätzlich beliebige Form haben, solange das Tragelement 5 den statischen Anforderungen genügt, trotz der Querschnittsreduktion in einer Ebene parallel zur Tragwand. Die 4 zeigt hierzu lediglich beispielsweise eine andere geeignete Ausführungsform für die Ausnehmung 8, hier als vierfache Ausnehmung gestaltet.
Der Querschnittzeichnung der 5 entnimmt man eine Ausführungsform einer neuerungsgemäß eingesetzten Thermomanschette 7, wobei diese aus zwei Teilmanschetten 9, 10 gebildet ist. Diese Teilmanschetten 9, 10 werden beidseitig der Stegplattenhalterung 16 angeordnet und im Ausführungsbeispiel mit einem Dübel bzw. Stift 25 zueinander und an der Stegplattenhalterung 16 gesichert. Dabei greift in diesem Ausführungsbeispiel der Dübel 25 durch die Ausnehmung 8 hindurch. Alternativ kann natürlich auch mit einem oder mehreren Dübeln 25 gearbeitet werden, welche oberhalb und/oder unterhalb der Stegplattenhalterung 16 angeordnet werden. Eine Sicherung des Dübels/Stifts 25 kann durch ein Konterelement auf der Gegenseite (nicht dargestellt) erfolgen. Durch entsprechende Ausbildung des Dübels/Stifts 25 ist auch eine Formschlussverbindung des Dübels mit der Teilmanschette 9, beispielsweise durch einen Widerhaken, denkbar.
Die 6 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäß eingesetzten Thermomanschette 7. Diese weist ebenfalls zwei Teilmanschetten 9, 10 auf, wobei diese Teilmanschetten 9, 10 im Bereich einer Kante unlösbar miteinander verbunden sind, beispielsweise stoffschlüssig mittels eines Klebstreifens oder einer jedenfalls in diesem Bereich durchgehenden Umhüllung 27. Dann ist diese Umhüllung 27 zumindest im Bereich der Kanten 11, 12 flexibel/elastisch. Gegenüber den Kanten 11, 12 sind an den Kanten 13, 14 Verbindungsmittel einsetzbar. Im Ergebnis kann diese Thermomanschette mit ihren zwei Teilmanschetten 9, 10 aufgeklappt und über die Stegplattenhalterung 16 gestülpt werden. Hiernach erfolgt dann im Bereich der Kanten 13, 14 ein Schließen der Thermomanschette 7. Dies kann mechanisch erfolgen, beispielsweise mittels eines vorstehend beschriebenen Stifts/Dübels 25 oder auch mittels Klebstoff oder Klebstreifen (nicht dargestellt). Der 6 ist weiterhin entnehmbar, dass beide Teilmanschetten 9, 10 auf ihrer dem Tragelement 5 zugewandten Seite formkomplementäre Formschlussausnehmungen 15 aufweisen. Dadurch wird die Stegplattenhalterung 16 passgenau umfasst und ein Verschieben oder Verrücken der Thermomanschette 7 ist so ausgeschlossen. Auch kann innerhalb der Formschlussausnehmungen 15 eine hinterschnittene Nut eingerichtet sein, mit welcher dann die Teilmanschetten 9, 10 auf der Stegplattenhalterung 16 gleichsam aufschnappen und folglich mittels Kraftschluss gehalten werden.
In der 7 erkennt man eine Variante der Neuerung, wobei die Außenschale durch eine Brüstung 4 gebildet ist. Die Brüstung 4 ist über ein als Brüstungsanker 5 ausgebildetes Tragelement 5 mit der Tragwand 1 verbunden. Eine Hinterlüftungsraum 3 ist zwischen der Tragwand 1 und einer Wärmedämmschicht 2 eingerichtet. Man erkennt, dass eine Thermomanschette 7 um jenen Bereich des Brüstungsankers 5 angeordnet ist, welcher den Hinterlüftungsraum 3 durchgreift.
Die 8 und 9 zeigen eine als Betonfassadenplatte ausgebildete Außenschale 4. Die Außenschale 4 ist über ein Tragelement 5 mit der Tragwand 1 verbunden. Des Weiteren erkennt man in beiden Figuren eine Wärmedämmschicht 2 sowie einen Hinterlüftungsraum 3.
In der Variante der 8 ist das Tragelement 5 als Halteanker bzw. Windanker ausgeführt. Dieser verbindet auch die beiden gezeigten Betonplatten 4. Der den Hinterlüftungsraum 3 durchspannende Teil des Halteankers 5 ist mit einer Thermomanschette 7 versehen. In der Variante der 9 ist das Tragelement 5 aus einer Kombination eines Schrägzugankers 5a und einer Druck- und Zugabstützung 5b gebildet. In dem den Hinterlüftungsraum 3 durchspannenden Bereich des Schrägzugankers 5a sowie der Druck- und Zugabstützung 5b sind jeweils eine Thermomanschette 7a, 7b angebracht.
Ein neuerungsgemäßer Bauteilesatz enthält typischerweise das Tragelement 5, Befestigungsmittel zum Befestigen des Tragelements 5, insbesondere die im Zusammenhang mit der 2 beschriebenen Bauteile, und eine an das Tragelement 5 angepasste Thermomanschette 7.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202007003903 U1 [0002, 0004]
DE 102010015262 A1 [0004]

Claims

Bauwerk, mit einer Tragwand (1), einer Wärmedämmschicht (2), einem Hinterlüftungsraum (3) und einer Außenschale (4), wobei die Außenschale (4) mit der Tragwand (1) über ein Tragelement (5) verbunden ist, welches die Wärmedämmschicht (2) und den Hinterlüftungsraum (3) durchgreift, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Hinterlüftungsraum (3) durchgreifender Teilbereich (6) des Tragelements (5) mit einer Thermomanschette (7) ausgestattet ist.
Bauwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmedämmschicht (2) unmittelbar an der Tragwand (1) angeordnet ist, und dass der Hinterlüftungsraum (3) zwischen der Wärmedämmschicht und der Außenschale (4) angeordnet ist.
Bauwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (5) zumindest in den Hinterlüftungsraum (3) durchgreifenden Teilbereich (6), vorzugsweise auch in einem zweiten, die Wärmedämmschicht (2) durchgreifenden Teilbereich (8) zumindest eine Ausnehmung aufweist.
Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermomanschette (7) aus zwei Teilmanschetten (9, 10) gebildet ist, welche jeweils seitlich auf den horizontal einander gegenüberliegenden Seiten des Tragelementes (5) angebracht sind.
Bauwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilmanschetten (9, 10) mittels zumindest eines das Tragelement (5) unter-, über, oder durchgreifenden Haltedübels miteinander lösbar oder unlösbar verbunden sind.
Bauwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilmanschetten (9, 10) an einander gegenüberliegenden Kanten (11, 12) der Teilmanschetten (9, 10) vorzugsweise stoffschlüssig unlösbar miteinander verbunden sind und an den Kanten (11, 12) jeweils gegenüberliegenden Kanten (13, 14) der Teilmanschetten (9, 10) mittels Verbindungsmittel verbunden sind.
Bauwerk nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, das zumindest eine der Teilmanschetten (9, 10) auf ihrer dem Tragelement (5) zugewandten Seite eine zum den Hinterlüftungsraum (3) durchgreifenden Teilbereich (6) formkomplementäre Formschlussausnehmung (15) aufweist.
Bauteilesatz für ein Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, enthaltend zumindest ein Tragelement (5), Befestigungsmittel zur Befestigung des Tragelements (5) an einer Tragwand (1), und einer an das Tragelement (5) angepasste Thermomanschette (7).