DE2731880A1

DE2731880A1 - Verfahren zur herstellung von thermisch isolierten gebaeuden, fuer anwendung bei diesem verfahren geeignete baukonstruktionselemente, sowie verfahren zur herstellung der baukonstruktionselemente

Info

Publication number: DE2731880A1
Application number: DE19772731880
Authority: DE
Inventors: Auke Tolsma
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-07-15
Filing date: 1977-07-14
Publication date: 1978-01-19
Also published as: CH623882A5; ATA508577A; NL7607840A; SE7708118L; BE856714A; FI772185A; DK320277A; NO772478L; LU77754A1; CA1073179A; US4187651A; AT361674B; ES460942A1; FR2358520A1

Description

PATENTANWÄLTE

Aulce Tolsma
Polarisstraat 48
NL-Emmeloord

A. GRUNECKER

DIPL-ING

H. KINKELOEY

OR.-ING.

W. STOCKMAIR

OtK-INTL AeEICALTeCHI

K. SCHUMANN

DH «ER NAT DWL-FHVS

P. H. JAKOB

G. BEZOLD

DR REH NUT OVL-CHBHt

8 MÜNCHEN

MAXIMILIANSTRASSE 4S

. Juli 1977

PH 11

Verfahren zur Herstellung von thermisch isolierten Gebäuden, für Anwendung bei diesem Verfahren geeignete Baukonstruktionselemente, sowie Verfahren zur Her stellung der Baukonstruktionselemente.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von thermisch isolierten Gebäuden, bei dem man in einer Stufe die tragende Konstruktion aufbaut und in einer anderen Stufe die thermische Isolierung anbringt.

Es ist üblich, beim Bau von thermisch isolierten Gebäuden zunächst mit Hilfe von Baukonstruktionselementen, die als tragende Konstruktionselemente entworfen und gemeint sind, das Gebäude in mehr oder wenig endgültiger Form fertigzustellen und danach in einer Einzelstufe der Bauphase mit Hilfe von Elementen, die spezifisch für Isolierzwecke entworfen sind, z.B. "sandwich"-Platten, zusammen gesetzt aus einer Hartschaumschicht, die auf einer oder beiden Seiten, häufig mit Metallplatten, verkleidet ist, zu isolieren. Bekannt ist auch die Technik, bei der die Isolierung nicht durch Verwendung von fertigen Isolierelementen erfolgt, sondern durch Herstellung des Isolierschaumes an Ort und Stelle, bei der das betreffende Reaktionsgemisch z.B. in einer Luftschicht zum Schäumen gebracht wird.

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Bei. den bekannten Verfahren ist es notwendig, den tragenden Konstruktionsrahmen und die Isolierelemente für Befestigungszwecke miteinander zu verbinden. Oft sind die Verbindungsstellen jedoch Wärme- oder Kältebrücken d.h., dass auf diesem Wege ungewünschter Wärmeaustausch auftritt.

Die Erfindung bezweckt deshalb die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von thermisch isolierten Gebäuden, insbesondere von Schuppen, in denen unter konditionierten Bedingungen, namentlich was die Temperatur betrifft, verderbliche Waren, z.B. Landwirtschaftsprodukte, gelagert werden sollen, wobei es nicht erfordert ist, thermische Isolierelemente mit dem tragenden Konstruktionsrahmen zu verbinden.

Der obenbeschriebene Zweck wird dadurch erreicht, dass man erfindungsgemäss die Stufe des Aufbaues der tragenden Konstruktion und die Stufe der Anbringung der thermische^ Isolierung zusammenfallen lässt.

Mehr insbesondere wendet man erfindungsgemäss Baukonstruktionselemente an, die sowohl eine tragende als auch eine thermisch isolierende Funktion haben. Dabei verfährt man erfindungsgemäss so, dass man Baukonstruktionselemente anwendet, die die Form eines halben Sparrens vom Typus Plattensparren aufweisen, mit einer äusseren Bogenseite, einer inneren Bogenseite und zwei Seiten, wie diese

man

an sich bekannt sind, wobei/zu vollständigen Sparren zusammengesetzte Baukonstruktionselemente an der Baustelle einander benachbart anordnet und danach die angrenzenden Oberflächen abdichtend miteinander verbindet.

Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Baukonstruktionselement, das sich für Anwendung bei dem obenbeschriebenen Verfahren eignet, wobei das Element die Form eines halben Sparrens vom Typus Plattensparren aufweist, mit einer äusseren Bogenseite, einer inneren Bogenseite und zwei Seiten und dadurch gekennzeichnet ist, dass das Element einen Kern aus Kunststoffhartschaum umfasst, wobei die äussere Bogenseite und die innere Bogenseite mit an dem Schaummaterial haftenden plattenförmigen Verkleidungen aufweisen und wobei die Seiten unbekleidet sind.

Auch wegen der sehr grossen chemischen Stabilität wird es vorgezogen, wenn der Kern aus Kunststoffhartschaum aus einem Polyurethanhartschaummaterial hergestellt ist, während es mit Rücksicht auf bautechnische Bedingungen vorgezogen wird,

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dass zur Herstellung des Polyurethanhartschaumes ein Reaktionsgemisch angewendet ist, das bei freiem Schäumen zu einem Schaumprodukt mit Volumengewicht von ungefähr 30 kg/m führt. In diesem Zusammenhang ist übrigens zu bemerken, dass, obgleich es erfindungsgemäss natürlich von grosser Wichtigkeit ist, dass thermisch gut isolierte Gebäude erhalten werden, die Norm beim Entwerfen der Baukonstruktionselemente an erster Stelle die Stärke und nicht die Isolierung ist. übrigens ist es der grosse Vorteil der Erfindung, dass in dem Fall, dass ein auf richtige Stärke entworfenes Baukonstruktionselement stellenweise ungenügende Isoliereigenschaften aufweist, dieses Element an der betreffenden Stelle einfach etwas dicker ausgebildet sein kann, was dann von selbst auch dazu führt, dass an dieser Stelle das Element stärker wird.

Variationen in der Stärke der erfindungsgemässen Elemente können auf zwei Wegen erreicht werden, und zwar a) Variation in der Dicke des Kernes aus Kunststoffhartschaum, und b) Variation im Volumengewicht des Schaumproduktes, wobei ein grösseres Volumengewicht ein stärkeres Produkt bedeutet.

Bekanntlich ist bei Sparren der Winkelbereich, unter dem der Bereich zu verstehen ist, in dem die Sparrenteile unter einem Winkel aufeinander stehen, kritisch belastet, was der Grund dafür ist, dass ausser der dort normalerweise aufrechtzuerhaltenden grösseren Materialdicke, es bei den erfindungsgemässen Baukonstruktionselementen bevorzugt wird, dass in den Winkelbereichen des Elementes das Volumengewicht des Kernes aus Kunststoffhartschaum auch am 9rössten ist. In diesem Rahmen empfiehlt es sich, dass im überwiegenden Teil des Elements das Volumengewicht des Kunststoffhartschäumes durchschnittlich etwa 40 kg/m und im Winkelbereich durchschnittlich etwa 2-3 kg/m mehr beträgt. Auf diese Weise kann man Baukonstruktionselemente herstellen, mit denen einen säulenlose Spannweite von 24-26 m oder sogar grosser möglich ist. Bautechnisch ist es vorteilhaft, dass die Breite des Elementes im wesentlichen überall gleich gross ist und mindestens zum überwiegenden Teil des Elements grosser als die Dicke ist.

Abgesehen von einer Regelung der Stärke der erfindungsgemässen Baukonstruktionselemente durch Regelung der Stärke des fernes aus Kunststoffhartschaum auf Basis der obenbeschriebenen zwei Möglichkeiten, spielt auch die Wahl der Materialien und die Formgebung der Verkleidungen, die bei den Elementen angewendet werden, eine Rolle. Wenn man daher eine Verkleidungsplatte aus Metall, z.B. Stahl,

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wählt, die die Form einer Wellenplatte hat oder eine Spundwandprofilierung aufweist, so erhält man bei gleichem Volumengewicht des Kernes aus Kunststoffhartschaum trotzdem ein stärkeres Element. Im Zusammenhang hiermit wird es bevorzugt, dass mindestens ein Teil des Elementes auf der äusseren Bogenseite parallel zur Hauptrichtung mit einer Verkleidung mit Spundwandprofil versehen ist.

Im Zusammenhang mit den Standardabmessungen der handelsüblichen Plattenmaterialien, die für Anwendung als Verkleidung bei den erfindungsgemässen Elementen in Betracht kommen, ist es vorzuziehen, dass die erfindungsgemässen Baukonstruktionselemente eine Breite von 95-105 cm aufweisen.

Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren zur Herstellung der obenbeschriebenen erfindungsgemässen Baukonstruktionselemente, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass man eine Schablone entsprechender Form, die eine offene Seite enthält, mit der offenen Seite oben anordnet, die hochstehenden gebogenen Wände an der Innenseite der Schablone mit einer plattenförmigen Ausfütterung versieht und danach über die offene Seite die Schablone mit dem schaumbildenden Reaktionsgemisch versieht.

Bei einer endgültigen Breite des Baukonstruktionselements von 100 cm und dementsprechend einer ungefähr gleichen Höhe der Schablone kann man zwar die insgesamt erforderte Menge des schaumbildenden Reaktionsgemisches auf einmal der Schablone zuführen, aber beim Schäumen treten dann Schwierigkeiten auf. Zum Erzielen eines guten Schaumproduktes empfiehlt es sich nicht, eine grössere Menge des Reaktionsgemisches auf einmal in die Schablone zu bringen als einer Schäumhöhe von 50-60 cm entspricht. Im allgemeinen wird man daher abhängig von der bezweckten Breite des Elements die Schablone in einer oder mehreren Stufen mit dem schaumbildenden Reaktionsgemisch versehen und nach jeder Zugabe das Material schäumen lassen. Die Einstellung des Volumengewichts auf den gewünschten Wert kann man während des Schäumverfahrens erreichen, wenn man das schäumende Material in der Schablone durch deren Abdeckung unter Druck schäumen lässt.

Zum Erzielen der überraschenden Stärke der erfindungsgemässen Konstruktionselemente ist es wesentlich, dass die in der Schablone anzubringenden Ausfütterungsplatten eine gute Haftung gegenüber dem Kunststoffhartschaum aufweisen und die Wahl der Act des anzuwendenden Ausfütterungsmaterials wird man deshalb zunächst

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von .den Haftungsetgenschaften abhängen lassen müssen. So können in Kombination mit einem Kunststoffhartschaum aus Polyurethan Ausfütterungsplatten aus Holz und verzinntem oder verzinktem Eisenblech ausgezeichnet angewendet werden. Die Dicke der Ausfütterungsplatten ist nicht an kritische Grenzen gebunden. Geeignete Dickeabmessungen sind für das Eisenblech z.B. etwa 0,75 mm und für die Holzplatte z.B. 4-6 mm.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen · darin:

Fig. 1 perspektivisch in Draufsicht ein mit einer Anzahl erfindungsgemässer Baukonstruktionselemente zusammengesetztes Rumpfgebäude, und

Fig. 2 in Draufsieht eine Schablone, mit der die Baukonstruktionselemente hergestellt werden können.

In Fig. 1 bezeichnet 1 .. - 8 paarweise zu vollständigen Bausparren verbundene erfindungsgemässe Baukonstruktionselemente 2.

Jedes Baukonstruktionselement 2 umfasst eine äussere Bogenseite mit einer Vorderfläche 3 und einer oberen Fläche 4, eine entsprechende innere Bogenseite und zwei Seiten 5, von denen in Fig. 1 nur eine gezeigt ist. Mit 6 ist in etwa der Winkelbereich angegeben, in dem, wie eher erwähnt, die Belastung des Elementes am kritischsten ist. Es empfiehlt sich deshalb, cen inneren Bogen bei 6 nicht eckig, wie gezeigt, sondern rund verlaufen zu lassen. Obgleich nicht wiedergegeben, sind die äussere Bogenseite mit den Flächen 3 und 4 und die innere Bogenseite verkleidet; die Seiten 5 und die First- und Fussteile sind unbekleidet. Die Höhe der Seite 3 kann bis z.B. 5m betragen, wobei sie bis zu einer Höhe von etwa 80 cm im Erdboden auf einem Fundament ruht.

Bei kleineren, herzustellenden Spannweiten kann es vorteilhaft sein, die Baukonstruktionselemente in der Fabrik zu vollständigen Bausparren zu verbinden und diese in ihrem Ganzen zur Baustelle zu befördern. Bei Spannweiten von z.B. ungefähr 24 m ist dieses Verfahren jedoch wegen der Transportprobleme nicht mehr möglich und muss der ganze Bau an der Baustelle durchgeführt werden. Dabei verfährt man wie volgt.

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In^-den Erdboden werden zwei Schlitze eingegraben, und zwar in einem Abstand voneinander, der den durchzuführenden Spannweiten entspricht. In den Schlitzen werden anschliessend Stützbalken aus z.B. Beton angeordnet, die als Fundament dienen. Die Schlitze sind derart tief, dass der Abstand von der Oberseite der Stützbalken bis zur Bodenoberfläche etwa 80 cm beträgt. Ein Baukonstruktionselement wird mit dem Fussteil auf einem Stützbalken angeordnet. Es wird dafür gesorgt, dass in erster Instanz der Fussteil eines Elements nur mit seinen Endteilen auf dem Stützbalken ruht, z.B. durch entsprechende Profilierung der oberen Fläche des Stützbalkens, so dass unter dem mittleren Teil zwischen dem Fussteil und dem Stützbalken ein Raum freigelassen wird. Sodann wird das zweite Element, das mit dem ersten einen vollständigen Bausparren bilden soll, in dem anderen Schlitz angeordnet. Im Bereich zwischen den FirstteLlen werden die beiden Elemente dann durch Anbringung des für den Hartschaumkern verwendeten Reaktionsgemisches unverrückbar aneinander festgeschäumt. Sodann wird das zweite Paar Elemente angebracht und zu einem Sparren zusammengesetzt, worauf beide Sparren mit den Seiten unter Anwendung des eher genannten Reaktionsgemisches aneinander festgeschäumt werden usw.

Wenn das Rumpfgebäude in der obenbeschriebenen Weise fertig ist, werden die freien Räumen unter den Fussteilen vdlgeschäumt und die Schlitze mit Beton vollgeschüttet. Danach kann mit der Fertigstellung begonnen werden, wie die Anordnung der Vorder - und Rückwand, gegebenenfalls Fenster usw.

In Fig. 2 bezeichnet 7 die Schablone, die in Drauf sielt in der Stellung, in der das Reaktionsgemisch angebracht werden kann, wiedergegeben ist. Mit 8 und werden die Schablonenwände bezeichnet. Mit 12 wird das Stützelement bezeichnet, das vermeiden soll, dass die Schablone umschlägt. Mit 13 werden Klemmorgane angegeben, die die Lage der Wände in bezug aufeinander, namentlich während des Schäumvorgangs, bei dem grosse Drücke auftreten können, sicherstellen.

Dadurch, dass das Reaktionsgemisch gleichzeitig ungefähr an den Punkten 10 und 11 in der Schablone angeordnet wird, erhält man den Effekt, dass das Volumengewicht im Winkelbereich des fertigen Schaumproduktes ungefähr 5% höher als im übrigen Produkt ist, was aus den eher erwähnten Gründen gewünscht ist.

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Selbstverständlich können an den Elementen, wie sie in der Zeichnung dargestellt sind, noch Änderungen vorgenommen werden, ohne dass dabei der Rahmen der Erfindung überstiegen wird. So ist es beispielsweise möglich, Elemente herzustellen, bei denen direkt an der geeigneten Stelle ein Profil mitgeschäumt ist und zwar mittels einer entsprechenden Vorkehrung in der Schablone, die als Befestigungsorgan für eine Dachrinne gemeint ist.

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Le

erseite

Claims

ANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung von thermisch isolierten Gebäuden, bei dem man in einer Stufe die tragende Konstruktion aufbaut und in einer anderen Stufe die thermische Isolierung anbringt, dadurch gekennzeichnet, dass man die Stufe des Aufbaues der tragenden Konstruktion und die Stufe der Anbringung der thermischen Isolierung zusammenfallen lässt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Baukonstruktionseleinente anwendet, die sowohl eine tragende als auch eine thermisch isolierende Funktion haben.

3.!Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, bei dem man Baukonstruktionselemente anwendet, die die Form eines halben Sparrens vom Typus Plattensparren haben, mit einer Susseren Bogenseite, einer inneren Bogenseite und zwei Seiten,

dadurch gekennzeichnet, dass man zu vollständigen Sparren zusammengesetzte Baukonstruktionselemente an der Baustelle aneinander grenzend anordnet und danach die angrenzenden Oberflächen abdichtend miteinander verbindet.

4. Baukonstruktionselement, geeignet zur Anwendung beim Verfahren nach den Ansprüchen 1-3, in Form eines halben Sparrens von Typus Plattensparren mit einer äusseren Bogenseite, einer inneren Bogenseite und zwei Seiten, dadurch gekennzeichnet, dass das Element einen Kern aus Kunststoffhartschaum umfasst, wobei die Sussere Bogenseite und die innere Bogenseite mit an dem Schaummaterial haftenden plattenförmigen Verkleidungen versehen sind und wobei die Seiten unbekleidet sind.

5. Element nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern aus Kunststoffhartschaum aus einem Polyurethanhartschaummaterial hergestellt ist.

6. Element nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dales zur Herstellung des Polyurethanhartschaumes ein Reaktionsgemisch angewendet ist, das bei freiem Schäumen zu einem Schaumprodukt mit Volumengewicht von tngefähr 30 kg/m führt.

7. Element nach den Ansprüchen 4-6, dadurch gekennzeichnet, dass in den Winkelbereichen des Elementes das Volumengewicht des Kunststoffhartschaumes

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ORIGINAL INSPECTED

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am. grössten ist.

8. Element nach den Ansprüchen 6-7, dadurch gekennzeichnet, dass im überwiegenden Teil des Elements das Volumengewicht des Kunststoffhartschaumes durchschnittlich ungefähr 40 kg/ra und im Winkelbereich durchschnittlich ungefähr 2-3 kg/m mehr beträgt.

9. Element nach den Ansprüchen 4-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Elements im wesentlichen überall gleich gross ist und mindestens zum überwiegenden Teil des Elements grosser als die Dicke ist.

10. Element nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Elements 95-105 cm beträgt.

11. Element nach den Ansprüchen 4-10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Elements auf der äusseren Bogenseite parallel zur Hauptrichtung mit einer Verkleidung mit Spundwandprofil'versehen ist.

12. Verfahren zur Herstellung von Baukonstruktionselementen nach den Ansprüchen 4-11, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Schablone entsprechender Form, die eine offene Seite enthält, mit der offenen Seite oben anbringt, die hochstehenden gebogenen Wände auf der Innenseite der Schablone mit einer plattenförmigen Ausfütterung versieht und danach über die offene Seite die Schablone mit dem schaumbildenden Reaktionsgemisch versieht.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass man abhängig von der bezweckten Breite des Elements die Schablone in einer oder mehreren Stufen mit dem schaumbildenden Reaktionsgemisch versieht und nach jeder Zugabe das Material schäumen lässt.

14. Verfahren nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass

man das schäumende Material in der Schablone durch deren Abdeckung ur.ter Druck schäumen lässt.

15. Verfahren nach den Ansprüchen 12-14, dadurch gekennzeichnet, dass man das schaumbildende Reaktionsgemisch gleichzeitig nahe den Enden der Schablone zuführt.

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