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Die Erfindung betrifft ein vorgefertigtes Deckenelement mit einer gegossenen Betonschicht und mit einem Strahlungs-Heizelement.
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Derartige vorgefertigte Deckenelemente sind bekannt. So ist in
DE 23 64 013 ein Flächenheizkörper bekannt, welcher als kompaktes Bauelement plattenförmig ausgebildet ist und als eine derartige kompakte Platte in ein Bauelement, welches auch ein Deckenelement sein kann, zu einem vorgefertigten Bauelement oder Fertigbauteil integriert wird. Dieses bekannte Flächenheizelement kann auch elektrisch beheizt werden. Es weist zusätzlich eine Trägerstruktur, wärmeabgebende Elemente, welche auf einem Reflektorelement angeordnet sind, sowie eine zusätzliche Isolierschicht auf. Als Halterung dient eine Armierung. Als Flächenheizelement wird beispielsweise auch eine elektrisch leitende Folie und mit einer Reflektorfolie oder werden entsprechend eingebettete Heizdrähte verwendet, wobei daraus zusammen mit der Armierung ein komplettes Bauelement nach erfolgtem Verguss mit Beton hergestellt wird. Dieses komplette plattenförmige Bauelement wird dann in ein Wandelement oder in ein Deckenelement integriert, beispielsweise auch eingegossen. Dieser bekannte Flächenheizkörper ist als separates Konstruktionselement relativ kompliziert aufgebaut, so dass die Herstellung eines diesbezüglich und damit vorgefertigten Deckenelementes aufwändig und entsprechend teuer ist.
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In
DE 24 09 703 ist ein Verbundelement für Flächen- und insbesondere Deckenelektroheizungen beschrieben. Auch bei diesem bekannten Verbundelement wird das Flächenheizelement zwar vorgefertigt, wird aber erst nachträglich an beispielsweise einer Betondecke installiert. Nach dem entsprechenden, in der Regel auf der Baustelle zu vollziehenden Anbringen dieses bekannten Verbundelementes an einer Decke, wozu zusätzliche Hilfsmittel oder zusätzliche Personen erforderlich sind, wird dieses Verbundelement überstrichen oder überputzt. Zwischen dem Flächenheizelement und dem eigentlichen Verbundelement sind noch Wärmedämmungsschichten vorgesehen. Vor allem hinsichtlich einer einfachen Montage auf einer Baustelle ist das nachträgliche Installieren eines derartigen Flächenheizelementes ungeeignet.
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In
DE 226 830 B1 ist ein Verfahren zum Herstellen mehrschichtiger Fertigteilelemente beschrieben, bei welchen eine dünne Heizschicht verwendet wird. Diese Heizschicht wird jedoch auf ein fertig gegossenes Betonfertigteil in Verbindung mit einer Wärmedämmung von außen aufgelegt. Durch das aufgelegte Flächenheizelement soll bei dem Betonfertigteil der Aushärtungsprozess beschleunigt werden. Der Einsatz eines Flächenheizkörpers für ein Deckenelement ist dagegen nicht beschrieben.
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Des Weiteren sind sogenannte Hicotherm-Heizelemente bekannt, welche als Heizungssets angeboten werden. Diese Heizungssets werden als auf Strahlungswärme basierte Folienheizungen für eine Trockenlegung und Temperierung von Wand-, Decken- und Fußbodenelementen angeboten. Diese elektrischen Flächenheizelemente werden nachträglich auf entsprechend eben gestalteten Untergrund aus Stein, Estrich, Putz etc. angebracht, wobei die Fläche, an welche diese Flächenheizelemente angebracht sind, gegebenenfalls vorher mit Ausgleichsputz oder einer Nevelliermasse zu behandeln sind. Sie werden also nachträglich an ein Bauelement angebracht, wobei zusätzlich im Boden als auch im Wandbereich eine Wärmedämmung empfohlen wird. Auch bei einem Einsatz an Geschossdecken wird diese bekannte Folie nachträglich angebracht. Die Folie kann zwischen Spachtelmassen oder Putzsystemen oder schwimmend an Bodenelementen verlegt werden, woran sich weitere Schichtaufbringungsarbeiten anschließen. Ein Anbringen dieser elektrischen Flächenheizelemente auf der Baustelle beispielsweise an Deckenelementen ist daher ebenfalls aus Sicht einer Montage aufwändig und erfordert entweder zusätzliche Hilfseinrichtungen oder zusätzliches Personal, was zu erhöhten Kosten führt.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht gegenüber diesen bekannten Systemen daher darin, ein vorgefertigtes Deckenelement zu schaffen, welches nicht nur bezüglich eines integrierten Flächenheizelementes vorgefertigt ist, sondern welches darüber hinaus kostengünstig in der Anwendung und der Herstellung ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein vorgefertigtes Deckenelement mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Erfindungsgemäß weist das vorgefertigte Deckenelement eine gegossene Betonschicht mit einem Strahlungs-Heizelement auf, welches vorzugsweise auf Basis von Infrarotstrahlung eine angenehme, wohltuende und dabei hocheffiziente Raumheizung gewährleistet. Das Heizelement ist als eine elektrische Heizfolie ausgebildet, welche halterungslos mit der Betonschicht im Bereich von deren Oberfläche fest als Verbundelement vergossen ist. Beim Herstellungsprozess wird daher die vorzugsweise sehr dünne Heizfolie, welche beispielsweise eine Dicke von nur 0,4 mm aufweisen kann, in eine Gussform für das Deckenelement, d. h. für die Betonschicht des Deckenelementes eingelegt. Durch Vergießen der Betonschicht auf die in der Form angeordnete Heizfolie wird eine innige Verbindung mit dem Beton der Betonschicht nach dessem Aushärten gewährleistet.
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Es hat sich nämlich überraschenderweise gezeigt, dass die Betonschicht eines Deckenelementes mit einer derartigen Heizfolie gut verbunden werden kann, dass dazu keine zusätzlichen Halterungen oder anderweitige beispielsweise rahmenartige Strukturen zum Halten einer derartigen dünnen Heizfolie erforderlich sind, und zwar ohne dass Qualitätsprobleme im Bereich der direkten Verbindung der Heizfolie mit der Betonschicht auftreten. Die Verbindung der Heizfolie mit der Betonschicht erfolgt dabei wider Erwarten ohne jegliche Blasenbildung; eine zusätzliche Verbindung beispielsweise mittels Kleber oder ähnlichem ist nicht erforderlich. Außerdem sind diese derartig vorgefertigten Betonelemente durch das direkte Integrieren der Heizfolie in die Betonschicht von Vorteil, weil die Heizfolie selbst in der Lage ist, beim Aushärten nach einem Gießprozess von Betonelementen keine Schwundrisse an der äußeren, dem zu heizenden Raum zugewandten Seite ersichtlich sind.
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Vorzugsweise ist die für das vorgefertigte Deckenelement verwendete Heizfolie gitterartig oder perforiert ausgebildet, wobei ihre Gitteröffnungen vom flüssigen Beton während des Gießprozesses penetrierbar sind. Nach dem Aushärten, d. h. nach dem Gießprozess der Betonschicht, ist eine derartige Heizfolie fest mit der Betonschicht integriert, befindet sich immer noch unmittelbar an der dem zu heizenden Raum zugewandten Außenseite der Betonschicht und weist allenfalls eine dünne Überdeckung mit dem beim Gießen flüssigen und später ausgehärteten Beton auf, so dass beispielsweise bei gegebenenfalls noch vorzunehmen Verspachtelungs- oder Verputzarbeiten an der Decke eine Beschädigung durch Werkzeuge wie beispielsweise einer Kelle nicht auftreten kann. Dadurch wird also nicht nur der Montageprozess erheblich einfacher, sondern auch wesentlich sicherer gemacht, weil das im vorgefertigten Deckenelement fest integrierte Heizelement in Form der Heizfolie gut geschützt ist. Zusätzliche Wärmedämmungs- oder Reflexionsfolien sind bei dieser Art des erfindungsgemäßen vorgefertigten Deckenelementes nicht mehr erforderlich, was sich ebenfalls positiv auf die Kosten des vorgefertigten Deckenelementes auswirkt.
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Bei Hohldecken ist stets darauf zu achten, dass durch zusätzlich verbundene Elemente eine Schwächung des tragenden Querschnittes nicht auftreten kann. Da die Heizfolie extrem dünn ist und außerdem fest mit dem Beton der Betonschicht des vorgefertigten Deckenelementes verbunden ist, tritt insoweit eine Schwächung der Trageigenschaften auch bei Hohldecken nicht auf. Prinzipiell ist ein erfindungsgemäßes vorgefertigtes Deckenelement einsetzbar für Hohlplattendecken, für Massivdecken wie auch für Elementdecken, welche bezogen auf die Dicke des Deckenelementes nur eine Betonschicht aufweisen, welche dünner ist als die Gesamtdicke des Deckenelementes, wobei beispielsweise Ziegelelemente oder andere Elemente aus anderem Material auf der Betonschicht angeordnet bzw. befestigt werden, so dass eine derartige Decke aus unterschiedlichen Elementen besteht, gleichwohl aber die Heizfolie mitintegrierbar ist, so dass es sich dabei ebenfalls um von der Erfindung mitumfasste vorgefertigte Deckenelemente handelt.
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Ein weiterer Vorteil derartiger vorgefertigter Deckenelemente besteht auch darin, dass die Folien vorzugsweise Karbonfasern als Leiterbahnen für den Strom für die Heizung verwenden, so dass beim Schwinden während des Aushärtens nach erfolgtem Guss die Schwindrisse nicht auftreten, weil die Heizfolie insoweit derartige Kräfte ohne Weiteres aufnehmen kann.
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Vorzugsweise weist die Heizfolie an ihrer der Betonschicht zuweisenden Seite, der Seite, mit welcher die Heizfolie mit der Betonschicht verbunden ist, eine Vlies- oder Gewebekaschierung auf, welche die innige Verbindung der Heizfolie mit der Betonschicht weiter verbessert, weil sowohl beim Vlies- als auch beim Gewebe textile Faserelemente vom Beton zunächst umspült werden und anschließend nach dessem Aushärten in diesen fest eingebunden sind.
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Die elektrische Heizfolie weist darüber hinaus elektrische Anschlüsse auf, welche in in der Betonschicht vorgesehenen Aussparungen unvergossen bleiben, so dass sie später bei Zusammenfügen von mehreren erfindungsgemäßen vorgefertigten Deckenelementen für einen bestimmten Raum definierter Größe zusammenschaltbar sind.
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Die vorzugsweise angewendete Niedervolttechnik für die Heizfolien in einem vorgefertigten Deckenelement machen sowohl Montage als auch Heizbetrieb zuverlässig und sicher, und zwar selbst in Nassbereichen.
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Weitere Vorteile und Details werden nun anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den nachfolgenden Zeichnungen detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 ein vorgefertigtes Deckenelement in Form einer Hohlplattendecke gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
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2 ein vorgefertigtes Deckenelement in Form einer Hohlplattendecke größerer Dicke als gemäß 1;
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3 ein vorgefertigtes Deckenelement in Form einer Massivdecke gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; und
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4 ein vorgefertigtes Deckenelement in Form einer Elementdecke gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt eine Hohlplattendecke mit einer beispielhaften Dicke von 20 cm, wobei die obere Ansicht die Unteransicht und die darunter liegende Darstellung die Schnittansicht durch die Schnittebene A-A zeigen.
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Das vorgefertigte Deckenelement 1 zeigt als Unteransicht im Bereich von seiner Oberfläche 4 drei streifenartig nebeneinander angeordnete Heizelemente 3 in Form von Heizfolien. Diese Heizfolien sind in einer Betonschicht 2 derart eingegossen bzw. an diese angegossen, dass der vor dem Aushärten flüssige Beton die perforierte bzw. gitterartig vorhandene Struktur der Heizfolie 3 durchdringt und damit einen festen Verbund der Heizfolie mit der Betondecke 2 gewährleistet. Trotz des festen Verbundes und des Durchdringens von Beton durch die Perforationsöffnungen in der Heizfolie befindet sich nach dem Aushärten die Heizfolie immer noch ganz dicht an der Oberfläche des Deckenelementes. Das Deckenelement stellt somit ein vorgefertigtes Verbundelement dar, welches lediglich aus einer Betonschicht 2 und den darin fest angegossenen bzw. eingegossenen Heizfolien 3 besteht. Die darunter liegende Schnittansicht durch die Schnittebene A-A zeigt, dass es sich um eine sogenannte Hohlplattendecke handelt, bei welcher in der Betonschicht röhrenförmige Hohlelemente nebeneinander angeordnet sind. Durch diese röhrenförmigen Hohlelemente wird das Gewicht der Deckenelemente erheblich reduziert, aber die entsprechenden Trageigenschaften trotzdem über die erforderliche Dicke beibehalten. An der Unterseite der Betonschicht 2 bzw. des vorgefertigten Deckenelementes 1 befinden sich Auslässe 6 für elektrische Anschlüsse 5. Die elektrische Heizfolie 3 ist an der bzw. im Bereich der Oberfläche 4 des Deckenelementes 1 angeordnet. Bei der Oberfläche 4 des Deckenelementes 1 handelt es sich um die Seite des Deckenelementes, welche im Einbauzustand auf den zu heizenden Raum gerichtet ist. Zur Sicherung der Trageigenschaften sind bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zusätzlich Armierungen bzw. Bewehrungen 8 unterhalb der röhrenförmigen Elemente in der Betonschicht 2 vorgesehen.
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2 zeigt ebenfalls eine Hohlplattendecke, welche im Grundaufbau der gemäß 1 entspricht, wobei lediglich die Deckenelementdicke höher ist, im vorliegenden Beispiel 24 cm. Ansonsten ist der Grundaufbau dieses vorgefertigten Deckenelementes identisch zu dem gemäß 1, so dass die Beschreibung des prinzipiellen Aufbaus für dieses Ausführungsbeispiel identisch ist.
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3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung in Form einer Massivdecke. Das vorgefertigte Deckenelement 1 besteht aus einer massiven Betonschicht 2, in welche an deren Unterseite 4 drei streifenförmig angeordnete Heizfolien 3 mit dem Beton fest verbunden sind. Die feste Verbindung mit dem Beton geschieht beim Gießen und späteren Aushärten, indem die Heizfolie in die Form für das aus einer massiven Betonschicht 2 bestehende Deckenelement 1 eingelegt wird und der flüssige Beton die Form verfüllt. Aufgrund der perforierten bzw. gitterartigen Struktur der Heizfolie durchdringt der flüssige Beton diese, sodass nach dem Aushärten eine feste und innige Verbindung der Heizfolie mit der Betonschicht 2 entsteht, wobei die Betonschicht 2 sich immer noch in gewünschter Weise unmittelbar im Bereich der Oberfläche 4 des vorgefertigten Betonelementes befindet. Dadurch, dass die Heizfolie 3 an der Oberfläche 4 des vorgefertigten Deckenelementes 1 angeordnet ist, welche die Seite ist, welche im Einbauzustand des Deckenelementes 1 in den zu beheizenden Raum weist, kann die Strahlungsenergie, welche von der Heizfolie 3 abgegeben wird, relativ ungehindert mit guter Effektivität in den zu heizenden Raum abgegeben werden. Die untere Ansicht in 3 stellt die Schnittansicht durch die Schnittebene A-A dar. Daraus ist ersichtlich, dass es sich um eine massive Betondecke handelt, in welche zur Erhöhung der Trageigenschaften zusätzlich Bewehrungen 8 integriert sind. Im Bereich der Unterseite, d. h. dort, wo die Heizfolie 3 in der Betonschicht 2 angeordnet ist, befinden sich die Auslässe 6 für die elektrischen Anschlüsse 5. Die sehr dünne elektrische Heizfolie 3 ist an der unteren Seite der Schnittansicht punktiert dargestellt.
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Und schließlich ist in 4 noch ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen vorgefertigten Deckenelementes dargestellt, wobei es sich um eine sogenannte Elementdecke handelt. Der obere Teil der Zeichnung stellt die Unteransicht eines derartigen vorgefertigten Deckenelementes 1 dar, in welches wieder beispielhaft streifenförmig drei Heizfolien 3 nebeneinander angeordnet und mit der Betonschicht 2 fest vergossen und verbunden sind. Bei der vorliegenden Elementdecke ist wiederum eine Betonschicht 2 vorhanden, an welcher an deren Unterseite – wie bei allen anderen Ausführungsbeispielen auch – die Heizfolie 3 im Bereich von deren Oberfläche 4 angeordnet ist. In der dünn ausgeführten Betonschicht 2 sind zur Verstärkung zusätzlich Bewehrungen 8 vorgesehen. Darüber hinaus sind Auslässe 6 für die elektrischen Anschlüsse 5 ebenfalls im Bereich der Oberfläche 4 der Betonschicht 2 vorgesehen. Oberhalb der Betonschicht 2 sind für diese Elementdecke noch zur Fertiggestaltung dieser Verbunddecke zusätzliche Ziegelelemente oder weitere Betonelemente anzuordnen, welche durch einen Ortbetonverguss 9 untereinander und mit der Betonschicht 2 verbunden werden, so dass auch in diesem Fall ein vorgefertigtes Deckenelement 1 als Verbundelement ausgebildet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- vorgefertigtes Deckenelement
- 2
- Betonschicht
- 3
- Heizelement/Heizfolie
- 4
- Oberfläche Betonschicht
- 5
- elektrische Anschlüsse
- 6
- Auslass
- 7
- Röhren
- 8
- Bewehrung/Armierung
- 9
- Ortbetonverguss
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 2364013 [0002]
- DE 2409703 [0003]
- DE 226830 B1 [0004]
