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Tragendes Bauelement für den Wohnungs-, Wirtschafts- und
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Industriebau Die Erfindung betrifft ein tragendes Bauelement in Gestalt
einer Platte, eines Blockes oder dgl. für den Wohnungs-, Wirtschafts-und Industriebau.
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Derartige Bauelemente, die hohl ausgebildet und aus den unterschiedlichsten
Materialien hergestellt sindv werden in grossem Umfang benutzt. Die hohle Ausbildung
dient dabei insbesondere dem Zweck, bei einem gegebenen Materialaufwand ein Maximum
an Isolierwirkung, insbesondere in Bezug auf Wärme und Schall zu erreichen. Bei
bekannten derartigen Bauelementen ist die erzielbare Isolierwirkung, insbesondere
in Bezug auf Wärme, begrenzt.
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Im Ergebnis ist sie häufig relativ gering, zumal ihre Wirksamkeit
in vielen Fällen von einer sachgemässen Anbringung und Verwendung während der Herstellung
des Gebäudes abhängig ist. Dafür ist nicht immer eine Gewähr gegeben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bauelement der eingangs
beschriebenen Art so auszugestalten, dass eine optimale
Isolierwirkung
erzielt wird. Dabei soll das Bauelement so kostengünstig herzustellen sein, dass
es unter Berücksichtigung der geringeren Wärmeverluste wirtschaftlicher ist als
herkömmliche Bauelemente. Ausserdem wird angestrebt, dass es hinsichtlich seiner
Handhabbarkeit zumindest nicht weniger einfach ist als bekannte Bauelemente.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass das Bauelement
mit wenigstens einem grossräumigen Hohlraum versehen ist, der luftdicht verschlossen
ist.
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Es sind Bauelemente bekannt, die ein grosses Porenvolumen aufweisen,
wobei an Teil der im Inneren des Bauelementes befindlichen Poren nach aussen luftdicht
verschlossen sein mag. Derartig ausgebildete Bauelemente weisen jedoch keine das
übliche Mass übersteigende Isolierwirkung auf, da letztenendes das das Bauelement
bildende, die Poren begrenzende feste Material mit relativ guter Wärmeleitfähigkeit
einen guten Wärmedurchgang erlaubt. Demgegenüber sieht die Erfindung vor, dass der
Hohlraum zusammengehängt ist und soweit wie möglich bis an die seitlichen Begrenzungsflächen
des Bauelementes, die in der fertigen Wand normalerweise senkrecht zu letzterer
verlaufen, reicht. D. h., dass die grösste Erstreckung des Hohlraumes parallel zu
der es aufnehmenden Wand verlaufen sollte, so dass feste Materilien, die einen ins
Gewicht fallenden Wärmedurchgang ermöglichen, nur an den Randbereichen des Bauelements
vorhanden sind. Es liegt auf der Hand, dass dieser Effekt je grösser ist, desto
grösser die einzelnen
Bauelemente sind. Aus diesem Grunde ist es
zweckmässig, grossformatige Bauelemente vorzusehen. Selbstverständlich ist es -in
Abhängigkeit z. B. von der Grösse des Bauelementes - möglich, mehrere grossräumige
Hohlräume vorzusehen, die z. B. durch Querwände voneinander getrennt sind.
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Gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann der Hohlraum oder
wenigstens ein Teil der Hohlräume unter Unterdruck stehen.
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Diese Massnahme ist ebenfalls geeignet, den Wärmedurchgang zu verringern.Dabei
kann es zweckmässig sein, die den Hohlraum begrenzende Wandung(en) des Bauelementes
mit luftundurchlässigem Material, vorzugsweise Kunststoff, zu verkleiden, zu beschichten
oder sonstwie zu versehen. Als besonders zweckmässig hat es sich herausgestellt,
den Hohlraum innerhalb vorgefertigter Hohlkörper aus Kunststoff, Metall oder dgl.
anzuordnen. Es kann sich dabei beispielsweise um im Blasverfahren aus thermoplastischem
Kunststoff hergestellte Hohlkörper handeln, die in praktisch jeder gewünschten Gestalt
kostengünstig herstellbar sind. Es ist also beispielsweise möglich, bei Herstellung
des Bauelementes aus Beton einen oder mehrere derartige Hohlkörper in die Giessform
einzulegen und sie zu umgiessen, wobei dann zwangsläufig, ohne dass zusätzliche
Massnahmen erforderlich sind, die gewünschten Hohlräume entstehen. Es ist darüber
hinaus möglich - gegebenenfalls zusätzliche - Verstrebungen innerhalb des Hohlraumes
anzubringen, die vorzugsweise in Richtung der kürzesten Erstreckung des Hohlraumes
verlaufen. Derartige Verstrebungen werden demzufolge im Normalfall quer zur Hauptebene
der das Bauelement aufnehmenden
Wand verlaufen. Zweckmässig sollten
diese Querverstreckungen aus einem Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit bestehen.
Die Verstrebungen können innerhalb des den Hohlraum begrenzenden Hohlkörpers angeordnet
sein.
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Gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann das Bauelement
mit einer Bewehrung versehen sein, die den Hohlraum und gegebenenfalls den diesen
begrenzenden Hohlkörper ganz oder teilweise, vorzugsweise in einem Abstand, umgibt.
Es kann sich dabei um Maschinendraht, Lochbleche oder entsprechende Materialien
aus Kunststoff hand, die insgesamt zur Festigkeit des Bauelementes beitragen. Weiterhin
kann es zur Erhöhung der FEstigkeit zweckmässig sein, dass wenigstens die grossflächigen,
also im allgemeinen die parallel zur resultierenden Wand, verlaufenden Wandteile,
die den Hohlraum begrenzen, innenseitig nach aussen oder nach jnnen gewölbt ausgebildet
sind. Dies würde bei Verwendung der vorerwähnten Hohlkörper auch eine entsprechende
Formgebung derselben voraussetzen.
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Es ist vorteilhaft, das Bauelement an wenigstens einer seiner Stossflächen
mit wenigstens einem Vorsprung und an wenigstens einer anderen Stossfläche mit wenigstens
an den Vorsprung angepassten Ausnehmung zu versehen. Auf diese Weise wird beim Zusammenfügen
der Bauelement unabhängig von sonstigen Verbindungsmitteln, z. B. Mörtel, eine formschlüssige
Verbindung zweier benachbarter Bauelement erzielt. Bei diesen Vorsprüngen kann es
sich z. B. um vorzugsweise zu ihrem freien Ende hin sich verjüngende
Dorne
oder aber auch um eine längsverlaufende Feder handeln.
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Die damit zusammenwirkenden Ausnehmungen des jeweils benachbarten
Bauelementes sind dementsprechend mit von aussen nach innen sich verjüngenden Löchern
oder aber mit einer längsverlaufenden nutartigen Ausnehmung versehen.
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Gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung können die Bauelemente
aus Metallblechen hergestellt sein. Ein wesentlicher Vorteil derartiger Bauelemente
besteht darin, dass, da die von aussen nach innen verlaufenden Begrenzungen derartiger
Bauelemente eine kleine Querschnittsfläche und damit einen geringen Wärmedurchgang
aufweisen, mehrere solcher quer zur Hauptebene des Bauelementes verlaufende Flächen
vorgesehen sein können, die den Innenraum des Bauelementes in mehrere Einzelräume
unterteilen.
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Darüber hinaus ist es zweckmässig, die metallenen Flächen innenseitig
und/oder aussenseitig mit Material mit geringer Leitfähigkeit zu überziehen, zu
beschichten oder dgl. Dabei kann es sich im allgemeinen um Kunststoff, Asbest oder
dgl. oder Mischungen dieser Materialien handeln. Weiterhin besteht die Möglichkeit,
das Bauelement aus mehreren jeweils mindestens einen Hohlraum aufweisenden Teilelementen
zusammenzusetzen, wobei der Hohlraum jedes Teilelementes luftdicht abgeschlossen
und gegebenenfalls teilevakuiert ist. Die Abmessungen der Teilelemente sind zweckmässig
so gewählt, dass sie parallel zu der das Bauelement aufnehmenden Wand gleich den
entsprechenden Abmessungen des Bauelementes sind.
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D. h., dass die Teilungsebene zwischen zwei Teilelementen parallel
zur Hauptebene des Bauelementes bzw. der daraus herzustellenden Wand verläuft. Darüber
hinaus kann die Anordnung so getroffen sein,
dass die Teilelemente
ihrerseits unter Belassung eines Zwischenraumes zusammengesetzt werden, der zur
Isolierwirkung ebenfalls noch beiträgt. Die Verbindungselemente, mittels derer die
Teilelemente zum fertigen Bauelement zusammengefügt werden, sollten ihrerseits zweckmässig
aus Materialien mit geringer Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise Kunststoff, Kautschuk
oder dgl. bestehen.
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Gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann das Bauelement
auch aus vorzugsweise glasfaserverstärktem Kunststoff hergestellt sein. Dieses Material
hat sich für viele Verwendungszwecke als ausserordentlich widerstandsfähig und korrosionsfest
erwiesen.
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Weitere Vorteile liegen in seiner guten Verarbeitbarkeit und seinem
verhältnismässig geringen Gewicht. Seine Wärmeleitfähigkeit ist sehr gering.
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In allen Fällen können die Hohlräume der Bauelemente oder die Hohlräume
zwischen den Teilelementen mit einem geeigneten Maporösen terial, normalerweise
Kunststoff, ausgeschäumt sein.
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Bei der Herstellung der Bauelemente mittels eines Giessvorganges,
z. B. unter Verwendung von Beton, kann so vorgegangen werden, dass der oder die
Hohlkörper, die den oder die Hohlräume begrenzen, während des Giessvorganges unter
einem Überdruck stehen, dessen Grösse dem bis zum Abbinden des das Bauelement bildenden
Materials von diesem auf den Hohlkörper ausgeübten Aussendruck entspricht. Es ist
aber auch möglich, den Aussendruck grösser zu wählen, so dass undichte Hohlkörper
kollabieren und so beim Herstellungsvorgang
ihre mangelnde Verwendbarkeit
erkennen lassen.
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Nach dem Abbinden des das Bauelement bildenden Materials kann der
Hohlkörper von aussen teilevakuiert und danach luftdicht verschlossen werden.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung im Schema
dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch ein gegossenes Bauelement;
Fig. 2 einen Querschnitt durch ein aus Metallblechen gefertigtes Bauelement.
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Das Bauelement gemäss Fig. 1 ist aus Beton 11 gegossen. Es ist mit
zwei parallel zQden beiden Seitenwänden, d. h., in Längsrichtung des Bauelementes
verlaufenden Hohlräumen 14 versehen.
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Diese sind in Richtung des Wärmedurchgangs, also von der Aussenwand
12 zur Aussenwand 13 oder umgekehrt, hintereinander angeordnet und jeweils luftdicht
verschlossen. Beide Hohlräume 14 werden von jeweils einem Hohlkörper 15 aus thermoplastischem
Kunststoff begrenzt. Beide Hohlkörper sind im Beton 11 eingebettet. Weiterhin ist
das Bauelement mit aus dünnen Stahlmatten 16 bestehenden Bewehrungen versehen, die
die Hohlkörper 15 in einem Abstand umgeben. Die Maschenweite dieser Matten ist so
gewählt, dass während des Giessvorganges der Beton ohne weiteres hindurchdringen
kann. Es ist selbstverständlich auch möglich, zusätzliche Bewehrungen vorzusehen,
die gegebenenfalls auch den Querschnitt des Bauelementes durchsetzen. Dies wird
jedoch im allgemeinen nur
dann notwendig sein, wenn der Querschnitt
des Bauelementes bestimmte Grenzen überschreitet. Bei dem in Fig. 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel wird vorausgesetzt, dass die Erstreckung des Bauelementes senkrecht
zur Bildebene eine besondere Bewehrung erforderlich macht. Im übrigen gilt, dass
die Abmessungen der Bauelemente gegebenenfalls so gross gewählt werden können, dass
sie manuell nicht mehr handhabbar sind.
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An seiner oberen Begrenzungsfläche 17 ist das Bauelemente mit im Querschnitt
vorzugsweise kreisförmigen Ausnehmungen 18 versehen, denen Vorsprünge 19 an der
unteren Begrenzungsfläche 20 entsprechen. Diese Vorsprünge 19 können mit Bewehrungen
21 versehen sein. Ausnehmungen 18 und Vorsprünge 19 benachbarter Bauelemente dienen
zur Herstellung einer formschlüssigen Verbindung derart, dass die Vorsprünge 19
des jeweils oberen Bauelementes eingreifen. Bei dem in Fig. 1 der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiel sind die Fortsätze 19 als gesonderte Teile hergestellt und dann
mit dem Bauelement verbunden worden. Gegebenenfalls könnten diese Fortsätze mit
dem Hohlkörper aus einem Stück hergestellt werden.
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Die Hohlkörper 15 sind durch Querstreben 22 ausgesteift. Bei diesen
Querstreben 22 kann es sich um Zusatzteile handeln. Es ist aber auch möglich, die
zu den Seitenwandungen 12 und 13 parallelen Wandungen der Hohlkörper 16 durch entsprechende
Formgebung zu versteifen. Es kann sich dabei z. B. um Versteifungssicken,
-wellen
oder dgl. handeln. Es ist darüber hinaus auch möglich, die einander gegenüberliegenden
Wandungen an einer oder mehreren Stellen soweit einzuziehen, dass die Scheitelpunkte
der beiden Einziehungen miteinander verschweissen. Eine derartige Ausgestaltung
ist bei 23 gestrichelt dargestellt. Zweckmässig in Verlängerung der Streben 22 können
auch innerhalb des Betons zwischen den beiden Hohlräumen 14 Querstreben 24 vorgesehen
sein, die zusätzlich auch zur Halterung der Hohlkörper 15 während des Giessvorganges
dienen können. Ferner sind an den Hohlkörper aussenseitig Vorsprünge 25 vorgesehen,
die dornartig oder auch leistenartig und somit in Längsrichtung des Bauelementes
verlaufend ausgebildet sind. Diese Vorsprünge 25 dienen insbesondere zur Halterung
der Stahlmatten 16 während des Giessens und auch zur Herstellung einer formschlüssigen
Verbindung zwischen Beton und den Hohlkörpern 15. Diese Vorsprünge oder dgl. können
an den Hohlkör-pern angeformt sein.
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Das in Fig. 2 der Zeichnung dargestellte Bauelement ist aus Metallblech
gefertigt. Dafür bieten sich Aluminium, Aluminiumlegierungen oder andere Leichtmetall-Legierungen
an, da sie einerseits korrosionsfest und leicht sind, andererseits jedoch die notwendige
Festigkeit aufweisen. Das in Fig. 2 der Zeichnung dargestellte Bauelement 30 beteht
aus zwei Teilelementen 31, 32, die jeweils einen Hohlraum 33, 34 umschliessen. Auch
hier gilt, dass diese Hohlräume teilevakuiert sein können. Die Hohlräume können
zudem ausgeschäumt werden. Dies gilt auch, und zwar in besonderem Masse, für den
zwischen beiden Teilelementen 31, 32
befindlichen HOhlraum 35.
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Die Verbindung der beiden Teilelemente 31 und 32 miteinander kann
über Profilleisten 36 erfolgen, die oben und unten an den einander zugekehrten Flächen
der beiden Teilelemente 31, 32 entlang dem Längsverlauf dieser Teilelemente angebracht
sind. In diese Profilleisten werden Verbindungsleisten 37 aus Hartgummi oder anderem
wenig wärmeleitendem Material eingeschoben, die bezüglich ihrer äusseren Formgebung
an die Profilierung der Leisten 36 angepasst sind. Selbstverständlich ist es abweichend
von der Darstellung der Fig. 2 auch möglich, an dem einen Teilelement eine Hohlleiste
nach Art der beiden Profilleisten 36 und an dem anderen Teilelement einen Vorsprung
anzubringen, dessen Profil etwa dem halben Profil der Verbindungsleiste 37 entspricht,
so dass beide Teilelemente unmittelbar miteinander verbunden werden können.
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Die beiden Teilelemente 31, 32 sind oberseitig mit längsverlaufenden
nutartigen Vertiefungen 38 und unterseitig mit entsprechend bemessenen längsverlaufenden,
leistenartigen Vorsprüngen versehen. Diese Ausgestaltung dient der Herstellung eines
Formschlusses der Teile in montiertem Zustand derart, dass die Leisten 39 des jeweils
oberen Bauelementes 30 in die Nuten 38 des jeweils darunter befindlichen Bauelementes
eingreifen. Die Teilelemente können innen- und/oder aussenseitig mit Verstärkungsleisten
oder dgl. 40 versehen sein, die einstückig angeformt oder nachträglich angebracht
sein können.
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