DE202014008956U1 - Fassadensystem zur Renovierung von Altbauten mit feuerfesten Fassadenelementen hoher Wärme - Dämmwirkung bei unebenem Untergrund der Gebäudewand - Google Patents

Abstract

Fassadensystem zur Renovierung von Altbauten mit feuerfesten Fassadenelementen hoher Wärme-Dämmwirkung bei unebenem Untergrund der Gebäudewand, mit den folgenden Merkmalen: a) ein Fassadenelement weist eine Dämmung mit einer 3-stufigen Schichtung aus einer äußeren Dämmplatte (12) aus hydrophober Kieselsäure und einer inneren Dämmplatte (14) aus hydrophober Kieselsäure auf, wobei zwischen diesen Platten (12, 14) eine Vakuum-Isolierplatte (13) gelagert ist, die aus hydrophober Kieselsäure besteht und die Vakuum-Isolierplatte (13) luftdicht mit Plastikfolie umhüllt und evakuiert wurde, und wobei die äußere Dämmplatte (12) aus hydrophober Kieselsäure hoher Dichte und die innere Dämmplatte (14) aus Kieselsäure niedriger Dichte besteht, b) ein Fassadenelement weist eine äußere Platte (16) aus Metall zur Schalldämmung und eine Schicht (15) aus Glasfaserstoff-Gewebe zwischen der inneren Dämmplatte (14) und dem bauseitigen Mauerwerk (18) auf, wobei jedes Fassadenelement mittels mechanischen Verbindungselementen (11) auf dem bauseitigen Mauerwerk (18) befestigt ist, c) ein Fassadenelement weist einen Randverbund (9) in der Form eines Spezialialdämmstoffes auf der Basis von Erdalkalisilikat zur Verwendung in Brandschutzkonstruktionen auf, wobei der Randverbund (9) zur Erhöhung der Dampfdiffusionsfähigkeit perforiert sein kann und wobei die Vakuum-Isolierplatte (13) mit einem zusätzlichen umlaufenden Dichtstreifen aus diesem Material versehen ist, d) einer vorgehängten Fassade aus Sichtelementen (1) die mittels eines thermischen Trennelements (7) über Trägerpfosten (2) an der bauseitigen Wandfläche (18) befestigt sind.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Fassadensystem zur Renovierung von Altbauten mit feuerfesten Fassadenelementen hoher Wärme-Dämmwirkung bei unebenem Untergrund der Gebäudewand
• Bundesregierung und Bauherren sind Anhänger der Fassadendämmung. Doch einige der häufig verarbeiteten Materialien sind offenbar, im wahrsten Sinn des Wortes, brandgefährlich und gesundheitsschädlich. So hat ein diesbezüglicher Artikel in einem bekannten Nachrichten-Magazin jüngst für Aufsehen gesorgt. Hier wurde drastisch auf die lange nicht bekannte Gefährlichkeit von Dämmsystemen auf der Basis von Styropor und Phenolharz hingewiesen (Der Spiegel, Nr. 26, 2012, Glutheiße Seen). Die mit den zunehmenden Anforderungen an die Gebäude-Wärmedämmung benötigten Dicken von Dämmstoffen steigern außerdem die Nachfrage nach effizienteren Materialien und Systemen zur Gebäudedämmung. Eine mögliche Abhilfe bietet hierbei die Isolation mit mikroporösen Dämmstoffen. Ein mikroporöser Dämmstoff wird unter anderen aus pyrogener Kieselsäure, meist in Verbindung mit einem Stabilisator, hergestellt. Die Porengrößen dieser Dämmstoffe sind im Nanobereich und damit kleiner als die mittlere freie Weglänge der Luftmoleküle. Dies bewirkt unter anderem die ausgezeichneten Dämmeigenschaften gegen Wärmeverlust. Mikroporöse Kieselsäure besitzt eine extrem niedrige Wärmeleitfähigkeit, die sich insbesondere bei hohen Temperaturen nur wenig erhöht. Mikroporöse Kieselsäure besitzt eine hohe thermische Stabilität, ist nicht brennbar und ist chemisch resistent gegen Säuren, Alkalien und Abgase. Mikroporöse Kieselsäure ist frei von organischen Bindemitteln. Es ergeben sich bei der Dämmung mittels Werkstoffen aus mikroporöser Kieselsäure im Wesentlichen die folgenden Vorteile:
• a) Bei geringerer Dämmstoffdicke als bei herkömmlicher Dämmung besteht eine vielfach geringere Wärmeleitung.
• b) Die Lebensdauer dieses Dämm-Materials liegt bei ca. 50 Jahren
• c) Weiter zeigt ein Wärmeleitfähigkeit-Vergleich Mikroporöser Dämmstoff = 0,019 W/mK Polystyrolschaum = 0,04 W/mK Glaswolle = 0,035–0,045 W/mK
• d) Es sind auch geringe Dämmstärken ab 1 cm möglich.
• Zum Stand der Technik wird auf folgende Druckschriften verwiesen:
  In der WO 2012/041 823 A1 ist ein mikroporöser, mit Organosilanen hydrophobierter Wärmedämmformkörper mit hydrophiler Oberfläche beschrieben. Die Zielsetzung dieses Dokuments ist es, einen mikroporösen, vorwiegend diffusionsoffenen und hydrophoben Wärmedämmformkörper mit verbesserten mechanischen Eigenschaften bereitzustellen, der es erlaubt, weitere Schichten auf wasserhaltiger Basis dauerhaft aufzubringen. Im Anspruch 1 dieser Druckschrift wird deshalb ein mikroporöser, mit Organosilanen hydrophobierter Wärmeformkörper beansprucht, dessen Oberfläche
• a) teilweise oder vollständig fest mit einer offenporigen, hydrophilen Schicht oder
• b) teilweise fest mit einer offenporigen, hydrophilen Schicht oder
• c) teilweise fest mit einer offenporigen, hydrophilen Schicht und teilweise fest mit einer nicht offenporigen, hydrophilen Schicht verklebt ist.
Im Anspruch 2 dieses Dokuments wird ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Wärmedämmformkörpers beansprucht, das dadurch gekennzeichnet ist, dass in einer Kammer, in der ein Druck von weniger als Atmosphärendruck herrscht, ein solcher Körper mit einem oder mehreren dampfförmigen Orgosilanen behandelt wird.
• Aus der EP 1 436 471 B1 sind Paneele mit einem Vakuumelement für Außenwandkonstruktionen bekannt, denen die Zielsetzung zugrunde liegt, praxisverwertbare, weniger empfindliche Paneele mit einem möglichst einfachen Aufbau zu schaffen, die für einen besseren Schallschutz und eine bessere Wärmedämmung sorgen. Diese Zielsetzung wird erreicht durch einen Paneelaufbau für Wandkonstruktionen, der in Form eines Bauteils zwischen Rahmenprofilelementen anbringbar ist, umfassend
  mindestens ein Vakuum-Isolationspaneel und
  ein Dämmelement, wobei
  das Vakuum-Isolationspaneel und das Dämmelement zwischen einer äußeren Abdeckung und einer inneren Abdeckung angeordnet sind,
  dadurch gekennzeichnet, dass
  der Paneelaufbau weiterhin druckfeste Abstandshalter umfasst die zwischen dem mindestens einen Vakuum-Isolationspaneel und der an dem Dämmelement angrenzenden äußeren Abdeckung und/oder zwischen innerer Abdeckung und äußerer Abdeckung angeordnet und vorzugsweise mit diesen verklebt sind, und sich das Vakuum-Isolationspaneel mit seiner nach der inneren Abdeckung gerichteten Fläche näher zur inneren Abdeckung befindet als das Dämmelement mit seiner nach dieser inneren Abdeckung gerichteten Fläche
• Im Wesentlichen ist hier die Schichtung eines Dämmelements und eines Vakuum-Isolationspaneels unter Verwendung von Abstandshaltern beansprucht.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein feuerfestes Dämmelement mit hoher Wärmedämmung für den Fassadenbau, auch Paneel genannt, bei der Renovierung von Altbauten, und ein Verfahren zu dessen Herstellung bereit zu stellen. Hierbei soll sichergestellt sein, dass sich das Dämmelement der Oberfläche des bestehenden Baukörpers fugenlos anpasst und ein erhöhter Schallschutz gewährleistet ist.
• Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im Folgenden näher beschrieben.
• Es zeigen im Einzelnen:
• 1: eine Außenansicht eines erfindungsgemäßen Fassadensystems
• 2: eine Schnitt-Darstellung der Fassadenstruktur nach 1,
• 3: einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Fassadenelement 3
• 4: eine detaillierte Schnitt-Darstellung einer Fassadenstruktur nach 2
• 5: eine detaillierte Schnittdarstellung eines Fassadenelements nach 4
• 6: einen beispielhaften Fassaden-Aufbau
• 7: einen weiteren beispielhaften Fassaden-Aufbau
• 8: einen nochmaligen beispielhaften Fassaden-Aufbau
• Die 1 zeigt eine Außenansicht eines erfindungsgemäßen Fassadensystems zum Beispiel bei einem Hochhaus. Hier ist die Gestaltung einer Hochhaus-Fassade dargestellt. Mit 1 ist ein jeweils vorgehängtes Sichtelement bezeichnet und mit dem Bezugszeichen 2 ist die Lage eines der verwendeten Trägerpfosten markiert.
• Die 2 zeigt eine Schnitt-Darstellung der Fassadenstruktur nach 1. Hier sind im oberen Teil a) der 2 zwei nebeneinander liegende Trägerpfosten 2 im Schnitt A-A mit den jeweils angrenzenden vorgehängten Sichtelementen im Querschnitt dargestellt. Im darunter gezeigten Teil b) der 2 sind die Strukturen der Sichtelemente 1 und der zugehörigen Trägerpfosten 2 in der Vorderansicht zu sehen. Die hier dargestellten Fassadenelemente 3 sind, unter Zwischenlage einer Trägerplatte 4 (Zum Beispiel: Rigips, Faserplatte, Gasbeton) auf einer Quertraverse 5 befestigt, die wiederum auf einer Trägerplatte 6 des grundlegenden Wandaufbaus, quasi als innere Trägerplatte, Halt finden. Aus der 2 ist zu erkennen, dass die Trägerpfosten 2 über jeweils ein thermisches Trennelement 7 ebenfalls auf einer Quertraverse 5 befestigt sind. Die Hohlräume in den gezeigten Trägerpfosten 2 und die Zwischenräume zwischen den Fassadenelementen 3 sind mit nicht brennbarem Füllstoff, vorzugsweise hydrophober Kieselsäure, verfüllt.
• Die 3 zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Fassadenelement 3. Wie aus der Lage des mechanischen Verbindungselements 11, beispielsweise eine in einer Hülle 10 aus Edelstahl geführte Schraube, zu ersehen ist, ist eine, oben dargestellte, äußere Dämmplatte 12 von einer Deckplatte 16 aus Aluminium bedeckt, wobei die Deckplatte 16 der Schalldämmung dient. Diese Dämmplatte 12 ist aus einer hydrophoben Kieselsäure mit relativ hoher Dichte hergestellt. Hierauf folgt eine Vakuum-Isolierplatte 13, der wiederum eine innere Dämmplatte 14 aus hydrophober Kieselsäure mit relativ niedriger Dichte folgt, die von einem Gewebe aus Glasfaser-Werkstoff bedeckt ist. Dies betrifft eine besondere Bauform. Es können auch beide Dämmplatten 12 und 14 denselben Dichtegrad aufweisen.
• Die Vakuum-Isolierplatte 13 besteht als Sonderbauform ebenfalls aus hydrophober Kieselsäure die mit einer Metall-beschichteten Plastikfolie umgeben und dann evakuiert wurde. Hierzu kann auch nicht hydrophobe Kieselsäure verwendet werden. Diese drei Platten 12, 13 und 14 können miteinander verklebt sein. Der Randverbund 9 des gezeigten Fassadenelements ist ringsum mit einem Randverbund aus Calciumsilikat eingefasst. Hierbei handelt es sich um einen hochwertigen leichten Spezialdämmstoff auf der Basis von Erdalkalisilikat zur Verwendung in Brandschutzkonstruktionen mit einer Temperaturbeständigkeit bis zu 1100 Grad Celsius. Entsprechende Klebebänder sind auf Polyurethanschaum elastisch und verklebbar. Zusätzlich kann, wie in der 3 gezeigt, der Zusammenhalt des Verbunds aus den Platten 12, 13 und 14 dadurch gefördert werden, dass spezielle, stiftähnliche, Verbindungselemente 23 den Randverbund 9 mit den Platten 12 und 14 verbinden. Im Randbereich der Vakuum-Isolierplatte 13 ist zusätzlich umlaufend zum Brandschutz ein Streifen 17 aus Calciumsilikat vorgesehen. Dieser Streifen 17 ist mit einer Chemikalie getränkt die bei Hitzeweinwirkung ein unschädliches Gas entweichen lässt, somit diesen Bereich aufschäumen lässt und den Zusammenhalt des Plattenverbunds zusätzlich gewährleistet. Die Produkte 9 und 17 können als Erzeugnisse der Fa. Promat erworben werden. Anstelle des Dämmstoffes der hydrophoben Kieselsäure kann auch Aerogel oder Graphengel oder ein anderer mineralischer Dämmstoff verwendet werden.
• Die 4 zeigt eine detaillierte Schnitt-Darstellung einer Fassadenstruktur nach 2. In diesem Beispiel ist das erfindungsgemäße Fassadenelement direkt auf Mauerwerk 18, zum Beispiel Ziegel oder Beton, aufgebracht. Es sind hier dieselben Bezugszeichen wie in der 2 und der 3 verwendet. Besonders hervorzuheben ist hierbei, dass durch die Auflage der inneren Dämmplatte 14 und der Zwischenlage eines Gewebes aus Glasfaser-Werkstoff eine innige Verbindung zwischen dem Fassadenelement und dem Mauerwerk 18 ergibt. Hierdurch wird eine Luftfeuchtigkeit eintragende Luftzirkulation zwischen dem Fassadenelement und dem Mauerwerk 18 vermieden.
• Die 5 zeigt eine detaillierte Schnittdarstellung eines Fassadenelements nach 4. Im Zentrum dieser Darstellung sind die äußere Dämmplatte 12, bestehend aus hydrophober Kieselsäure hoher Dichte, die Vakuum-Isolierplatte 13 und die innere Dämmplatte 14, bestehend aus hydrophober Kieselsäure niedriger Dichte, zu sehen. Als Zwischenlage zu einem bauseitigen Mauerwerk 18, zum Beispiel aus Beton oder Ziegeln, dient ein Gewebe aus Glasfaser-Werkstoff. Dieser Verbund gewährleistet eine weitgehend, von Luftzirkulation freie, Verbindung zwischen dem erfindungsgemäßen Fassadenelement und dem zu isolierenden Mauerwerk 18. Zwischen diesem Fassadenelement, das beispielsweise mittels eines Verbindungselements 11 befestigt wird, und einem vorgehängten Sichtelement 1 befindet sich ein Luftraum 19 in der Fassadenstruktur. Das gezeigte Sichtelement 1 ist in der gezeigten Darstellung an einem Trägerpfosten 2 befestigt, wobei dieser Trägerpfosten 2 mittels eines thermischen Trennelements am Mauerwerk 18 seinen Halt findet. Der in der 2 gezeigte dämmende Füllstoff 8 wurde in der 5 aus Gründen der Übersicht weggelassen. Der, in der 3 schon beschriebene, Randverbund 9 ist nicht nur brandsicher sondern auch diffusionsoffen. Zur Unterstützung dieser Dampfdiffusions-Fähigkeit kann der Randverbund 9 mit Löchern versehen sein. Der Austritt von Wasserdampf ist in der 5 mit den beiden Pfeilen 21 bezeichnet. Zur Überwachung des Zustands der beiden Dämmplatten 12 und 14 dient jeweils mindestens ein Feuchtesensor 20. Die gezeigten Feuchtesensoren 20 sind lediglich beispielhaft an der gezeigten Stelle eingezeichnet. Diese Feuchtesensoren 20 stehen, jeweils entsprechend den vorliegenden bauseitigen und klimatischen Bedingungen, für ein ganzes System solcher Überwachungselemente. Eine entsprechende bauseitige Aufbereitung und Darstellung der jeweils erfassten Messwerte sind einem Fachmann geläufig. Zur Überwachung der Funktionsfähigkeit der gezeigten Vakuum-Isolierplatte 13 dient ein, ebenfalls beispielhaft gezeigter, Vakuum-Sensor 22. Zur Erfassung und Weiterverarbeitung entsprechender Messwerte gilt dasselbe wie zu den Feuchtesensoren 20 Gesagte. Als Vakuum-Sensor kann zum Beispiel als preiswerte Lösung die Dicke einer Vakuum-Isolierplatte (13) mittels entsprechender Dehnungs-Messstreifen erfasst werden. Die, der äußeren Dämmplatte 12 vorgeschaltete Deckplatte 16 kann zur Geräuschdämmung aus Aluminium oder Stahl sein. Anstelle der Materialien Aluminium oder Stahl kann die Deckplatte 16 auch aus einer Verbundplatte aus Mineralien und Plexiglas sein. Das erfindungsgemäße Fassadesystem weist eine geringe Dicke des Dämmstoffs, bestehend aus den Platten 12, 13 und 14 von ungefähr 70 mm auf und ist deshalb in vielen Fällen zur Renovierung gut geeignet. Der Dämmwert der Vakuum Isolierplatte 13 beträgt 0,005 W/mK, der einer normalen Dämmplatte beträgt 0,020 W/mK.
• Die 6 zeigt einen beispielhaften Fassaden-Aufbau. Hier ist der Zwischenraum zwischen dem thermischen Trennelement 7 und den angrenzenden Fassadenelementen so gering gehalten, dass als Folge davon der Zwischenraum zwischen den vorgehängten Sichtelementen 1 minimal wird.
• Die 7 zeigt einen weiteren beispielhaften Fassaden-Aufbau. Hier ist der Zwischenraum zwischen dem thermischen Trennelement 7 und den angrenzenden Fassadenelementen zwar ebenfalls gering, jedoch sind die thermischen Trennelemente 7 doppelt an der Wandfläche 18 befestigt um gewichtsmäßig schwere Sichtelemente 1 besser tragen zu können.
• Die 8 zeigt einen nochmaligen beispielhaften Fassaden-Aufbau. Dieser Aufbau vereinigt hinsichtlich der mechanischen Befestigung der Fassadenelemente 1 die beiden Aufbauten aus 6 und 7.
• Bezugszeichenliste

1

vorgehängtes Sichtelement

2

Trägerpfosten zur Halterung der Sichtelemente

3

erfindungsgemäßes Fassadenelement

4

Trägerplatte (Rigips, Faserplatte, Gasbeton)

5

Quertraverse

6

Trägerplatte des grundlegenden Wandaufbaus

7

thermisches Trennelement

8

Füllstoff

9

Randverbund eines Fassadenelements (Promat)

10

Hülse aus Edelstahl

11

mechanisches Verbindungselement

12

äußere Dämmplatte aus hydrophober Kieselsäure (hohe Dichte)

13

Vakuum-Isolierplatte VIP

14

innere Dämmplatte aus hydrophober Kieselsäure (niedrige Dichte)

15

Gewebe aus Glasfaser-Werkstoff

16

Deckplatte aus Metall oder einem Mineral-Plexiglasverbund

17

Brandsicherung in der Form eines Streifens aus Calciumsilikat

18

Mauerwerk, Wandfläche, Beton, Gasbeton, Holz

19

Luftraum zwischen einem Sichtelement 1 und einer Deckplatte 16

20

Feuchtesensor

21

Dampfaustritt

22

Vakuumsensor

23

Verbindungselement

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• WO 2012/041823 A1 [0003]
• EP 1436471 B1 [0004]
• Zitierte Nicht-Patentliteratur
• Der Spiegel, Nr. 26, 2012, Glutheiße Seen [0002]

Claims (6)

1. Fassadensystem zur Renovierung von Altbauten mit feuerfesten Fassadenelementen hoher Wärme-Dämmwirkung bei unebenem Untergrund der Gebäudewand, mit den folgenden Merkmalen: a) ein Fassadenelement weist eine Dämmung mit einer 3-stufigen Schichtung aus einer äußeren Dämmplatte (12) aus hydrophober Kieselsäure und einer inneren Dämmplatte (14) aus hydrophober Kieselsäure auf, wobei zwischen diesen Platten (12, 14) eine Vakuum-Isolierplatte (13) gelagert ist, die aus hydrophober Kieselsäure besteht und die Vakuum-Isolierplatte (13) luftdicht mit Plastikfolie umhüllt und evakuiert wurde, und wobei die äußere Dämmplatte (12) aus hydrophober Kieselsäure hoher Dichte und die innere Dämmplatte (14) aus Kieselsäure niedriger Dichte besteht, b) ein Fassadenelement weist eine äußere Platte (16) aus Metall zur Schalldämmung und eine Schicht (15) aus Glasfaserstoff-Gewebe zwischen der inneren Dämmplatte (14) und dem bauseitigen Mauerwerk (18) auf, wobei jedes Fassadenelement mittels mechanischen Verbindungselementen (11) auf dem bauseitigen Mauerwerk (18) befestigt ist, c) ein Fassadenelement weist einen Randverbund (9) in der Form eines Spezialialdämmstoffes auf der Basis von Erdalkalisilikat zur Verwendung in Brandschutzkonstruktionen auf, wobei der Randverbund (9) zur Erhöhung der Dampfdiffusionsfähigkeit perforiert sein kann und wobei die Vakuum-Isolierplatte (13) mit einem zusätzlichen umlaufenden Dichtstreifen aus diesem Material versehen ist, d) einer vorgehängten Fassade aus Sichtelementen (1) die mittels eines thermischen Trennelements (7) über Trägerpfosten (2) an der bauseitigen Wandfläche (18) befestigt sind.
2. Fassadensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchtegehalt der äußere Dämmplatte (12) und der inneren Dämmplatte (14) mittels eines Systems aus Feuchtesensoren (20) beständig oder in zeitlichen Abständen überwacht wird.
3. Fassadensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Grad des Vakuums der Vakuum-Isolierplatte (13) mittels eines Systems aus Vakuum-Sensoren beständig oder in zeitlichen Abständen überwacht wird.
4. Fassadensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im bestehenden Fassadensystem vorhandene Hohlräume, beispielsweise in den Trägerpfosten (2) und zwischen den einzelnen Fassadenelementen, mit hydrophober Kieselsäure und/oder mineralischem Dämmstoff verfüllt werden.
5. Fassadensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im bestehenden Fassadensystem anstelle von hydrophober Kieselsäure ganz oder teilweise Aerogel oder Graphengel oder ein anderer mineralischer Dämmstoff verwendet wird.
6. Fassadensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Material für die Deckplatte (16) zur Schalldämmung anstelle Metall ein Verbundsystem aus einer Mineralplatte und einer Plexiglasplatte verwendet wird.

Images