DE2729232A1 - Light fireproof insulated composite load-bearing sandwich panel - has mineral fibre strip layer covering frame and holding one covering layer - Google Patents

Light fireproof insulated composite load-bearing sandwich panel - has mineral fibre strip layer covering frame and holding one covering layer

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DE2729232A1
DE2729232A1 DE19772729232 DE2729232A DE2729232A1 DE 2729232 A1 DE2729232 A1 DE 2729232A1 DE 19772729232 DE19772729232 DE 19772729232 DE 2729232 A DE2729232 A DE 2729232A DE 2729232 A1 DE2729232 A1 DE 2729232A1
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Abstract

The statically loadable lightweight structural element for walls, floors or ceilings affords a high degree of fire resistance and heat and sound insulation. It comprises a load-bearing frame filled and sealed with a structure of composite mineral fibre panels. Only oen covering layer(3) of the composite panel is attached to the frame(5). The mineral-fibre-lamellae layer(1) is thicker(6) than the frame structure, so as to cover it completely. The other covering layer(4) is held solely by the mineral fibre lamellae, the frame structure being thus completely embedded in the heat-insulating layer made from these lamellae, and invisible from outside. The fixed covering layer is pref. on the side exposed to the higher temperature. This combines effective fireproofing, heat and sound insulation, and rigidity under one-sided heat or moisture subjection, with light weight.

Description

Unorennoares tragfähiges Leichtbau-Element mit DämmstoffschichtUnorennoares load-bearing lightweight construction element with insulation layer

ohne Wärmebrücken Es ist bekannt, daß Wärmedämmstoffe keine statisch verwertbare Festigkeit aufweisen. Oas gilt besonders für Mineralfasern, deren Verwendung zwangslaufig dort erforderlich wird, wo die Unbrennbarkeit von Bauteilen gefordert wird. Mineralfaser-Platten der Klassifikation 'unbrannbar' nach DIN 4102 enthalten nur wenig Bindemittel, ihr Zusammenhalt ist daher auch bei relativ hohen Raumgewichtan sehr schwach. Für die Herstellung von Verbund-Platten in Sandwich-Form sind sie nicht geeignet, da der Faser-Plattan-Kern keine brauchoare Druck- und ZugDeanspruchung aufeisen kann. Without thermal bridges It is known that thermal insulation materials are not static have usable strength. This is especially true for mineral fibers, their use inevitably required where the non-combustibility of components is required will. Contains mineral fiber boards with the classification 'incombustible' according to DIN 4102 only a little binding agent, their cohesion is therefore also at a relatively high density very weak. They are used for the production of composite panels in sandwich form not suitable, as the fiber-platan core does not require any compressive or tensile stress can unravel.

Es ist nun bekannt, durch Änderung der Faserrichtung bei solchen Veroundelementen senkrecht zur Oberfläche die Druck- und aiegezugfestigkeiten so sprunghaft zu steigern, daß großformatige Leichtwände daraus hergestellt erden können, die den Anforderungen der DIN 4103 entsprechen. Dabei kann auf jegliche Rahmenkonstruktion verzichtet werden.It is now known by changing the fiber direction in such Veround elements to increase the compressive and tensile strengths so abruptly perpendicular to the surface, that large-format lightweight walls can be made from it that meet the requirements correspond to DIN 4103. There is no need for any frame construction will.

dieser Effakt läßt sich dadurch arreichen, daß die üblichen ineral-Faserplatten, oei denen die Fasern im wesentlichen parallel zur Oberflache verlaufen, in Streifen geschnitten werden und diese um 90° gedreht wercen. Der Zusammenhalt der einzelnen Streifen erfolgt durch die Deckschichten. Man bezeichnet diese Faser-Anordnung als Faser-Lamellen.this effect can be achieved by using the usual ineral fiber boards, o in which the fibers run essentially parallel to the surface, in strips cut and rotated by 90 °. The cohesion of the individual Stripes are made through the top layers. This fiber arrangement is called Fiber slats.

Eine solche Platta ist in Fig. 1 dargestellt. Der Kern aus Mineral-Faser-Lamellen (1) verbindet die beiden Dackschichten (2) mit Hilfe eines g@@igneten anorganischen Bindemittels. Die Schraffur zeigt deutlich die Fasarrichtung.Such a plate is shown in FIG. The core of mineral fiber lamellas (1) connects the two top layers (2) with the help of a g @@ igneten inorganic Binder. The hatching clearly shows the direction of the fascia.

Veroundplatten mit einen Kern aus Mineral-Faser-Lamellen und deren besondere Ausführungsformen sin@ erwahnt in den deutschen Patentanmeldungen OS 17 79 210 - OS 19 55 624 - OS 23 07 873 OS 19 94 485 - OS 25 03 123.6 - OS 25 17 668.5 , deutschen Gebrauchsmustern GM 70 29 831.6 - GM 75 02 243.4 -GM 75 12 786.5 - GM 76 @5 163.@ US-amerikanischen Patenten Nr. 3 012 323 - 3 230 995 - 3 845 241.Veround panels with a core of mineral fiber lamellas and their special embodiments are mentioned in the German patent applications OS 17 79 210 - OS 19 55 624 - OS 23 07 873 OS 19 94 485 - OS 25 03 123.6 - OS 25 17 668.5 , German utility models GM 70 29 831.6 - GM 75 02 243.4 -GM 75 12 786.5 - GM 76 @ 5,163. @ U.S. Patent Nos. 3,012,323-3,230,995-3,845,241.

Die entscheidenden Vorteile von Leichtwänden unter ausschließlicher Verwendung von Mineral-Faser-Lamellen als Verbindungsglieder zwischen Deckschichten, insbesondere jedoch unter Verwendung einer in dem GM 76 35 163.8 beschriebenen Verbindungstechnik sind folgende: hohe Wännedänmung hohe Schalidämmung lange Fauerwiderstandszeiten hohe Biegesteifigkeit = selbsttragend kein Verkrümmen bei einseitiger Erwärmung oder Befeuchtung Diese Vorteile sind gleichzeitig nur zu erreichen, weil durch das Fehlan jeglicher Rahmenkonstruktion oder starren Verbin@ung zwischen den Deckschichten Wärme- und Schallorücken vermieden werden.The key advantages of lightweight walls under exclusive Use of mineral fiber lamellas as connecting links between cover layers, in particular, however, using a connection technology described in GM 76 35 163.8 are as follows: high wall insulation high soundproofing long resistance times to faucets high flexural rigidity = self-supporting no warping when heated on one side or humidification These advantages can only be achieved at the same time because the Lack of any frame construction or rigid connection between the cover layers Heat and sound backs are avoided.

Eine solche 'Nand weist auch ohne die übliche Rahmenkonstruktion eine sehr gute Biegesteifigkeit auf, sodaß sie entsprechend der JIN 410J, Ziff. 2 als Leichtwand eingesetzt erden kann.Such a 'Nand has one even without the usual frame construction very good flexural rigidity, so that it can be classified as a Light wall can be used.

Soll jedoch eine Wand mit solchem Aufbau in eine statisch tragende Konstruktion einbezogen werden, so reichan die Ei3enfestigkeiten nicht aus.However, a wall with such a structure should be transformed into a statically load-bearing one Are included in the construction, the intrinsic strengths are not sufficient.

Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, ein statisch balastbares Rahmenwerk mit der Mineral-Faser-Lamallen-Verbundplatte so zu kombinieren, daß die tragende Konstruktion innerhalb des Bauelementes angeordnet ist, ohne daß die erwähnten Vorteile der Lamellen-Platte varloren gehen und daß eoenfalls Boden- und Decken-Elemente nach dem gleichen System hergestellt werden können.The invention has now set itself the task of a statically ballastable To combine the framework with the mineral-fiber-lamellar composite panel in such a way that the supporting structure is arranged within the structural element without the mentioned Advantages of the lamellar plate are varloren and that floor and ceiling elements are also possible can be produced according to the same system.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe wird anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.The inventive solution to the problem is based on the attached Drawings explained.

Fig. 2 zaigt in isometri@cher Darstellung den Aufbau eines solchen Leicht-aauelenentes. aoei bedeuten: (1) der Kern aus Mineral-Faser-Lamellen, wobei die Faserrichtuny durch die Schraffur dargestellt ist, (3) die Deckschicht, die an der Rahmenkonstruktion (s) befestigt ist und vollflächig mit dem Faser-Lamellen-Kern (1) verbunden ist1 (4) die gegenüberliegende Deckschicht, die nur an dem Kern aus Faser-Lamellen (1) befestigt ist, (5) die tragfahige Rahmenkonstruktion, hier beispielsweise als Stahlkonstruktion aus Rechteckrohr dargastellt, (6) die Überdackung der Faser-Lamellen (1) über die Rahmeniconstruktion (5).Fig. 2 shows in isometric representation the structure of such a Easily aauelenentes. aoei mean: (1) the core of mineral fiber lamellae, where the fiber direction is shown by the hatching, (3) the top layer, the is attached to the frame structure (s) and over the entire surface with the fiber-lamellar core (1) is connected1 (4) the opposite facing, which is only made up of the core Fiber lamellas (1) is attached, (5) the load-bearing frame structure, here for example as a steel construction made of rectangular tube, (6) the cladding of the fiber lamellas (1) via the frame construction (5).

Fig. 3 zeigt den horizontalen Schnitt durch einen erfindungsgemäß aufgebauten Baukörper. Unter der Annahme, da3 es sich um ainen bewohnten Raum handelt, liegt die an der Rahmenkonstruktion (5) befestigte Deckschicht (3) auf der warmen Innenseite, während sich die wärmedämmende @berdeckung (6) auf der kalten Außenseite (4) befindet.Fig. 3 shows the horizontal section through an inventive constructed structure. Assuming that it is an inhabited space, the top layer (3) attached to the frame structure (5) lies on top of the warm one Inside, while the heat-insulating cover (6) is on the cold outside (4) is located.

Fig. 3a ist der Schnitt durch das eingestellte Wandteil.Fig. 3a is the section through the set wall part.

Fig. 3b ist dar Schnitt durch das vorgestellte Wandteil.Fig. 3b is a section through the presented wall part.

Fig. 4 zeigt den vertikalen Schnitt durch den yleichen Baukörper. Auch bei dem Dach- und Boden-Element ist das erfindungsgemäße Prinzip angewendet.Fig. 4 shows the vertical section through the same structure. The principle according to the invention is also applied to the roof and floor element.

Fig. 4a ist der Schnitt durch das Dachele:nent.Fig. 4a is the section through the Dachele: nent.

Fig. 4b ist Jer Schnitt durch das Bodenelernent.Fig. 4b is a section through the floor element.

Aus den Zeichnungen Fig. 2 ois 4 ist der erfindungsgemäße Gedanke eindeutig erkennbar: 1. Nur eine Deckschicht (3) ist am tragenden Rahmenwerk (5) befestift und zwar so, da2 dia Verbindung mit den Faser-Lamellen (1) auf der gleichen Seite der Deckschicht (3) erfolgt, wie mit dem Rahmen (5). Dadurch wird der tragende Rahmen (5) in die wärmedämmende faserschicht (1) einp bettet.From the drawings Fig. 2 to 4 is the idea according to the invention clearly recognizable: 1. Only one top layer (3) is on the supporting framework (5) fastened in such a way that the connection with the fiber lamellas (1) is on the same Side of the top layer (3) takes place, as with the frame (5). This becomes the load-bearing Embeds the frame (5) in the heat-insulating fiber layer (1).

2. Die andere Deckschicht (4) wird nur durch die Faser-Lamellen (i) gehalten, Verbindungsglieder wie schrauben odcr anderes zum Halten der Deckschicht (4) wer@en nicht verwendet, um Schall-und Wärmebrücken zu vermeiden. Die wesentlicne Verbindung der Deckschichten (3 + 4) erfolgt unmittelbar durch den Faser-Kern (1), da der besondere Effekt des Lamellen-Verbundsystems auf der vollflächigen Verklebung der Deckschichten (3 + 4) mit dem Faser-Lamellen-Kern (1) beruht. Auf die Deckschicht (4) einwirkende Kräfte erden also über den Faser-Lamellen-Kern (i) und die Deckschicht (3) auf das Rahmenwerk (5) geleitet.2. The other top layer (4) is only covered by the fiber lamellas (i) held, connecting links such as screws or other for holding the cover layer (4) are not used to avoid sound and thermal bridges. The essential one The top layers (3 + 4) are connected directly through the fiber core (1), because of the special effect of the lamellar composite system on the full-surface bonding the cover layers (3 + 4) with the fiber-lamellar core (1) is based. On the top layer (4) Acting forces are grounded via the fiber-lamellar core (i) and the cover layer (3) passed onto the framework (5).

Damit wird erreicht, daa temperatur- oder feuchtigkeits-oedingte Längendifferenzen zwischen den Deckschichten (3 + 4) von der nachgiebigen Faser aufgefangen werden. This achieves that temperature or humidity-induced Differences in length between the outer layers (3 + 4) of the flexible fiber be caught.

3. Aus diesem Aufbau ergibt sich, daß die Schicht aus Faser-Lamellen (1) eine überdeckung (6) über das Profil des tragenden Rahmens (5) hinaus auf weist.3. From this structure it follows that the layer of fiber lamellas (1) a cover (6) on the profile of the supporting frame (5) also has.

4. Die Überdeckung (5) der Faser-Lamellen (1) über die Rahmenkonstruktion (b) wird so dick ausgeführt, da auch in bereich der Rahmenkonstruktion (5) entsprechend den zu erwartenden klimatischen und oauphysikalischen Beanspruchungen an der äußeren 'kalten' deckschicht (4) keine Tauwasserbildung auftreten kann.4. The overlap (5) of the fiber lamellas (1) over the frame construction (b) is made as thick as it is in the area of the frame construction (5) the expected climatic and external physical stresses 'cold' top layer (4) no condensation can occur.

@. Die mit der Deckschicht (3) verbundene Rahmenkonstruktion (5) ist auf der 'warmen' Seite des Bauelementes anzuordnen, also bei Wohn- und Wirtschaftsräumen innen, bei Kühiräumen außen.@. The frame structure (5) connected to the cover layer (3) is to be arranged on the 'warm' side of the building element, i.e. in living and utility rooms inside, outside in the case of refrigerated rooms.

Dadurch wird Kondenswasser@ildung auf der Rahmenkonstruktion (@) vermieden 6. Um die Unbrennbarkeit des gesamten Elementes sicherzustellen, wird die Rahmenkonstruktion (5) aus Stahlprofilen oder Stahlbetonrahmon hergestellt. Die Deckschichten (s + 4), insbesondere aber die Deckschicht (3), die an der Rahmenkonstruktion (5) befestigt ist, müssen ebenfalls aus Material der Klassiflkation A 1 nach DIN 4102 hergestellt werden, das kann zum Beispiel Asbestzement, Faseroeton, Stahl- oder Juntmetallolecn sein. This causes condensation to form on the frame construction (@) avoided 6. To ensure the incombustibility of the entire element, the frame structure (5) made of steel profiles or reinforced concrete frame. The top layers (s + 4), but especially the top layer (3), which are attached to the frame structure (5) must also be made of material classified A 1 according to DIN 4102 can be produced, for example, asbestos cement, fiber clay, steel or Juntmetallolecn.

Auch die Verbindung von Facerkern (1) und den Deckschichten (3 + 4) niuß mit einem anorganischen temperaturoeständigen Bindemittel erfolgen, wie zum Beispiel in der deutschen PA Nr. 26 50 915.9 beziehungsweise in dem Georauchsmuster Nr. The connection between the facer core (1) and the cover layers (3+ 4) Must be done with an inorganic temperature-resistant binder, such as for example in the German PA No. 26 50 915.9 or in the Georauchsmuster No.

76 35 163.8 beschrieoen ist. 76 35 163.8 is described.

Ein nach diesen erfindungsgemaßen Gedanken aufgebautes Bauelement weist die folgenden erheblichen Vorteile vor dem Stand der Technik auf: 1. Die Bauelemente sind je nach Rahmenkonstruktion (5) beliebig statisch oelastoar und trotzdem sehr leicht, bei gleich~eitig sehr hoher Wärme- und Schalldammung und sehr langen Feuerwiderstandszeiten.A component constructed according to this inventive concept has the following significant advantages over the prior art: 1. The components are, depending on the frame construction (5), statically elastic and nevertheless very light, with at the same time very high heat and sound insulation and very long fire resistance times.

2. Das Rahmenwerk (5) ist nicht sichtbar.2. The framework (5) is not visible.

3. Die erfindungsgemäßen Bauelemente werden weitgehend in der Faorik vorgefertigt einschließlich Oberflächenfinish.3. The components according to the invention are largely used in Faorik prefabricated including surface finish.

4. Die Sauelemente enthalten im Bereich der Dammstoffschicht (1) aus Mineral-Faser-Lamellen keine Wärme- und Schallbrücken, das bedeutet optimale Dämmwerte.4. The sow elements contain in the area of the insulation layer (1) Mineral fiber lamellas do not have any heat or sound bridges, that means optimal insulation values.

5. Die äußere 'kalte' Deckschicht (4) kann sich entsprechend den auftretenden Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen ausdehnen o@er zusammenziehen ohne daß Quarkräfte auftreten.5. The outer 'cold' top layer (4) can change according to the occurring Temperature and humidity fluctuations expand or contract without Quark forces occur.

Daher @ombieren auch große Flächen nicht. Therefore, even large areas do not combine.

3. Die Anordnung des Rahmenwerkes (5) auf der inneren 'warmen' Seite der Verbundplatte, daß heißt auf der Seite, von der das bauphysikalische Dampf@ruckgefälle abfällt, verhindert den Niederschlag von Kondensat oder Tauwasser auf der Rahmenkonctruktion (5). Das bedeutet, daß zum Beispiel bei der Verwendung von Stahl für die Rahmankonstruktion (5) u'Oerjurchschnittliche Korrosionsschutzmaßnahmen nicht erforderlich sind.3. The arrangement of the framework (5) on the inner 'warm' side the composite panel, that is to say on the side from which the structural vapor @ fall drops, prevents condensation or condensation from depositing on the frame construction (5). This means that, for example, when using steel for the frame construction (5) Average corrosion protection measures are not required.

7. Die gesamte Konstruktion des erfindungsgemäß aufgebauten Bauelemente besteht aus unbrennbaren Materialien der Kiassifizierung A 1 nah DIN 4302. Der hoha Wärmedämmwert der Mineral-Faser-Lamellen (1) führt zu ungewöhnlich langen Feuerwiderstandszeiten, wobei die Konstruktion (5) durch den Faser-Kern (1) gleichzeitig geschützt wir@.7. The entire construction of the components constructed according to the invention consists of non-combustible materials of the classification A 1 close to DIN 4302. The hoha The thermal insulation value of the mineral fiber lamellas (1) leads to unusually long fire resistance times, the construction (5) being protected by the fiber core (1) at the same time @.

d. Wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich, läßt sich der erfindungsgemäße Gedanke nicht nur bei Wanden (Fig. 3), sondern auch bei Dach- und Bodenkonstruklionen (Fig. 4) durchführen. Ebenso lassen sich mit diesem System mehrgeschossiga Bauten errichten.d. As can be seen from FIGS. 3 and 4, the inventive Thought not only with walls (Fig. 3), but also with roof and floor constructions (Fig. 4) perform. This system can also be used to build multi-storey buildings erect.

Weiterhin können auch dreidimensionale Rahmenwerke erfindungsgemäß mit Mineral-Faser-Lamellen-Verbundplatten integriert und ausgefacht werden. Auf dies eis lassen sich Raumzellen, Wohncontainer und auch Kühlzellen anfertigen.Furthermore, three-dimensional frameworks can also be used according to the invention can be integrated and filled with mineral-fiber-lamellar composite panels. on This is how room cells, living containers and cold rooms can be made.

Claims (5)

Unbrennbares tragfähiges Leichtbau-Element mit Dämmstoffschicht ohne Wärmebrücken Patentansprüche # Statisch belastbares Leichtbau-Element für Wand- Boden- und Deckenkonstruktionen von hoher Feuerbeständigkeit, hohem Wärme- und Schalldämmvernögen, bestehend aus einem tragenden Rahmenwerk (5), ausgefüllt und abgeschlossen durch eine Uineral-Faser-Verbundplatten-Konstruktion, dadurch gekennzeichnet, daß nur eins Deckschicht (3) der Verbundplatte am tragenden Rahmenwerk (s) befestigt ist und die Schicht aus Faser-Lamellen (1) eine größere Dicke (o) aufweist als die Rahmankonstruktion (5), sodaß die Mineral-Faser-Lamellenschicht (1) die Rahmenkonstruktion (5) vollständig überdeckt und daß die andere Deckschicht (4) der Verbundplatte ausschließlich durch die Mineral-Faser-Lamellen (1) gehalten wird, sodaß die Rahmenkonstruktion (5) vollständig in der Wärmedämmschicht (1) aus Mineral-Faser-Lamellen eingebettet und von außen nicht sichtbar ist. Non-combustible, load-bearing lightweight construction element with insulation layer without Thermal bridges Patent claims # Statically resilient lightweight construction element for wall Floor and ceiling constructions of high fire resistance, high heat and sound insulation properties, consisting of a supporting framework (5), filled in and completed by a Uineral fiber composite panel construction, characterized in that only a cover layer (3) of the composite panel is attached to the load-bearing framework (s) and the layer of fiber lamellas (1) has a greater thickness (o) than the frame construction (5) so that the mineral fiber lamellar layer (1) completely covers the frame construction (5) covered and that the other cover layer (4) of the composite panel exclusively through the mineral fiber lamellae (1) is held so that the frame structure (5) is complete embedded in the thermal insulation layer (1) made of mineral fiber lamellas and from the outside is not visible. 2. Leichtoau-Element nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht (3), die an der Rahmenkonstruktion (5) befestigt wird, auf der Seite des Baukörpers angeordnet wird, die der wärmeren lemperatur ausgesetzt ist, beziehungsweise von drr das bauphysikalische Dampfdruckgefälle abfällt. 2. Leichtoau element according to claim 1, characterized in that the cover layer (3), which is attached to the frame structure (5), on the side of the structure is arranged, which is exposed to the warmer temperature, respectively from drr the physical vapor pressure gradient drops. @. Leichtbau-Element nach Anspruch 1 und 2 dadurch Jekennzeichnet, daß die Dicke der @oerdeckung (6) der Mineralfaser-Lamellen (1) über der Rahmenkonstruktion (@) so ausreichend bemessen ist, daß unter den gegebenen klimatischen Bedingungen keine Tauwasserbildung auftreten kann.@. Lightweight construction element according to Claim 1 and 2, characterized in that that the thickness of the cover (6) of the mineral fiber lamellae (1) over the frame structure (@) is sufficiently dimensioned that under the given climatic conditions no condensation can occur. 4. Leichtbau-Element nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekannzeichnet, dad die Materialien des Rahmenwerks (5) und der Deckschichten (3 + 4) sowie das 3indemittel zwischen den Deckschichten (J + 4) und dem Faserkern (I) und der Jineral-Faser-Lamellen-Kern (1) aus unbrennbaren Stoffen nach DIN 4102 Brandklasse A 1 bestehen.4. lightweight construction element according to claim 1 to 3, characterized in that dad the materials of the framework (5) and the cover layers (3 + 4) as well as that 3inder between the outer layers (J + 4) and the fiber core (I) and the Jineral fiber lamellar core (1) consist of non-combustible materials according to DIN 4102 fire class A 1. 5. Leichtbau-Element nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekannzeichnet, daß das gleiche integrierte Konstruktions- und Wärmedämmsystem für die Herstellung von dreidimensionalen Baukörpern, wie Raumzellen und/oder Wohncontainern und/oder Kühlräumen oder -zellen benutzt wird.5. lightweight construction element according to claim 1 to 4, characterized in that that same integrated construction and insulation system for manufacture of three-dimensional structures, such as room cells and / or living containers and / or Cold rooms or cells are used.
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