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Verfahren zur Herstellung von zwei- oder mehrschaligen Wänden
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mit zwischen den Schalen angeordneter Wärmedämmschicht, sowie diese
Wandfund deren Anwendung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
zwei-oder mehrschaligen Wänden mit zwischen den Schalen angeordneter Wärmedämmschicht
sowie eine nach diesem Verfahren erhältliche zwei- oder mehrschaligen Wand und deren
Anwendung.
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Bekannt sind Verfahren zur Herstellung zweischaliger Wandkonstruktionen,
bei denen auf der Aussenseite der ersten Wandschale Mineralfaserplatten befestigt
werden, um diese durch eine im Abstand vor diesen angeordnete Vorhangfassade aus
Asbestzementplatten, profilierten Aluminiumplatten oder einer Verblendschale aus
Mauerwerk nach aussen hin sodann abzudecken.
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Auch ist die Herstellung von Wandkonstruktionen bekannt, bei denen
auf die Aussenseite der ersten Schale Polystyrolhartschaumplatten aufgeklebt oder
auf andere Weise befestigt werden, deren
Oberfläche dann beispielsweise
mit Glasfaser-Gittergewebe bewehrtem Kunstharzputz beschichtet wird.
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Sowohl die zuerst genannte Methodik der Erstellung der Wandkonstruktion
einer sogenannten hinterlüfteten Vorhangfassade, als auch die Aufbringung der an
zweiter Stelle genannten Verbundbeschichtung aus Polystyrolhartschaumplatten und
bewehrtem Kunstharzputz eignen sich insbesondere für die nachträgliche Wärmedämmung
von Aussenwänden an Gebäuden. Derartige Verfahren führen zwar zu einer guten Wärmedämmung,
sind jedoch relativ teuer. Die sogenannten hinterlüfteten Fassaden erfordern darüber
hinaus aufgrund des notwendigen Luftspaltes in der Tiefe relativ viel Raum.
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Die Herstellung der obigen vorbekannten Konstruktionen - sei es des
Gittergewebe-bewehrten Kunstharzputzes oder die sogenannten hinterlüfteten Fassaden
- führen nicht zu Lösungen, die im Hinblick auf die Kombination der Wärmedämmeigenschaften,
des Schallschutzes, der Brandeigenschaften sowie einer hohen mechanischen Festigkeit
befriedigen können. Gerade bezüglich der mechanischen Festigkeit ist es zunehmend
wichtig, dass diese auch über lange Zeiträume erhalten bleibt. So stellt der Kunststoff-Gewebe-Putz
zwar eine billige Isolierungsmöglichkeit dar, die im Hinblick auf die Wärmedämmung
zu befriedigen vermag. Die Schalischutzeigenschaften sind jedoch unzureichend, zumal
aus Haftungsgründen die Maximalstärke der aufgebrachten Schicht beschränkt ist.
Auch können sich beim sogenannten "Setzen" des Hauses Risse etc. ergeben. Die Konstruktionen
mit hinterlüfteter Wärmedämmschicht sind üblicherweise gegen mechanische Beschädigung
empfindlich. Herkömmlicherweise eingesetzte Plattenmaterialien werden im Verlauf
der Zeit spröde, so dass bei einer unvermeidbaren mechanischen Beanspruchung dies
zu einem gegebenenfalls teilweisen Herabfallen der Platten etc. führen kann.
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Hierdurch ergeben sich dann beeinträchtigungen der Isolationsfähigkeit,
es fallen Sanierungskosten an etc..
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein vollkommen neuartiges
Verfahren zur -Herstellung von zwei- oder mehrschaligen Wänden mit zwischen den
Schalen angeordneter Wärmedämmschicht zu schaffen, welche in der Kombination der
Wärmedämmeigenschaften, der Schalldämmung, der Brandeigenschaften und vor allem
im Hinblick auf die mechanische Beanspruchbarkeit über längere Zeiträume eine Verbesserung
ergibt. Durch das Verfahren sollen auch Konstruktionen zugänglich sein, die im Hinblick
auf ihre Sanierungs-und Langzeitbetriebskosten günstiger als herkömmliche Lösungen
liegen. Schliesslich soll durch ein solches Verfahren im Zuge der zunehmenden Ansprüche
an Farbe, Form und Gestaltung von Bauten eine Bereicherung des bislang zur Verfügung
stehenden Möglichkeiten erreicht werden.
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Dieses Ziel wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die erste
Schale zumindest teilweise hochgezogen, gleichzeitig oder im Anschluss daran im
Bereich des unteren Randes dieser Schale Abfangkonsolen verankert werden und auf
diesen Abfangkonsolen die zweite Schale in vorzugsweise maximal stockwerkshohen
Schritten unter Einbindung von in der ersten Schale befestigten Ankern errichtet
und der Zwischenraum zwischen den Schalen schrittabschnittsweise jeweils vollständig
mit Wärmedämmstoff ausgefüllt wird.
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Durch die erfindungsgemässen Merkmale ist erstmalig eine Verfahrensweise
aufgezeigt, durch die zwei- oder mehrschalige Wände mit zwischen den Schalen angeordneter
Wärmedämmschicht aus Kunstschaumstoff bei zumindest gleicher Wärmedämmung in einer
erheblich geringeren Stärke mit vergleichsweise kleinerem Aufwand erstellt werden
können. Die geringe Wandstärke ist darauf zurückzuführen, dass bei der erfindungsgemässen
Verfahrensweise auf die Anordnung eines bei hinterlüfteten Fassaden unumqänglichen
Luftspaltes verzichtet werden kann. Der geringere Aufwand
ergibt
sich z.B. auch aus der Möglichkeit, die bei Verwendung von Kunstschaumstoffhinterfüllungen
als Wärmedämmstoff,diese auf wenig lohnintensive Weise mit einfachem, billigem Gerät
gleichzeitig mit der zweiten Schale hochziehen zu können.
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Zwar sind zweischalige Mauerwerkskonstruktionen ohne Luftspalt, sogenannte
zweischalige Verblendmauerwerkskonstruktionen, bereits bekannt. Bei diesen Konstruktionen
ist jedoch der zwischen der Innen- und Aussenschale angeordnete Spalt mit einer
Mörtel-bzw. Putzschicht ausgefüllt, die gegenüber üblichen Dämmstoffen eine unvergleichbar
geringere Wärmedämmung aufweist.
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Durch das erfindungsgemässe Verfahren werden Konstruktionen zugänglich,
die insbesondere im Hinblick auf die Kombination ihrer mechanischen Beanspruchbarkeit,
der Wärmedämmung und des Schallschutzes sowie gegebenenfalls Brandschutzeigenschaften
besonders befriedigen können. Zusätzlich hierzu ergeben sich durch mechanische Beanspruchung,
"Setzen" des Hauses, etc., keine Veränderungen des Isolierverhaltens, das insbesondere
auch im Hinblick auf den Schallschutz hervorragend ist. Hierdurch fallen auch bei
langen Zeiträumen keine Instandhaltungs-bzw. Sanierungskosten an. Hierdurch ergeben
sich bei Langzeitbetrachtung erhebliche Kostenvorteile gegenüber den eingangs diskutierten,
vorbekannten Lösungen.
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Im Falle der Erstellung der ersten Schale aus Beton ist es zur Vermeidung
von späteren Montagearbeiten zweckmässig, die Abfangkonsolen sogleich mit einzubetonieren.
Entsprechend ist es bei der Erstellung der ersten Schale aus Mauerwerk zweckmässig,
die Abfangkonsolen sogleich mit einzumauern.
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Ist jedoch - wie im Falle von Altbausanierungen - die erste Schale
beispeilsweise in Form einer Ziegelmauer bereits vorhanden, so ist es zweckmässig,
die Abfangkonsolen mit
Schwerlastdübeln an der ersten Schale zu
verankern. Je nach dem Material der ersten Schale können entweder herkömmliche Schwerlast-Spreizdübel
oder solche Dübelkonstruktionen verwendet werden, die durch Injektionsverfahren
eine spreizdruckfreie und formschlüssige Verankerung schaffen.
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Zur Verankerung der Schalen miteinander ist es vorteilhaft, Drahtanker
zu verwenden, die aufgrund ihres geringen Querschnittes nur unbedeutende Wärme-
bzw. Kältebrücken darstellen.
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Die Abfangkonsolen und die Anker können den jeweiligen Anwendungsfällen
entsprechend entweder aus rostgeschütztem, wie beispielsweise verzinktem Stahl,
oder aus nichtrostendem und gegebenenfalls säurebeständigen Stahl hergestellt sein.
Sie können auch aus Aluminium bestehen.
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Das erfindungsgemässe Verfahren sowie die durch die erfindungsgemässe
Verfahrensweise hergestellen zwei- oder mehrschaligen Wände eignen sich in besonders
guter Weise zur Sanierung von Altbauten, da in diesen Fällen die erste Schale bereits
vorhanden ist und die Stärke der aufzusetzenden Wand bei zumindest gleichwertiger
Wärmedämmung geringer ist. Auch ist der für die Erstellung notwendige Aufwand weniger
lohnintensiv und organisatorisch einfacher als bei nach herkömmlichen Verfahrensweisen
erstellten Wänden, da das Anordnen des Wärmedämmstoffes - z.B. bevorzugt Kunstschaumistoff
- gleichzeitig mit dem Hochziehen der zweiten Schale erfolgen kann. Die Herstellungskosten
werden dadurch geringer. Insbesondere aber sind die Langzeitbetriebskosten,auf die
besonderes Gewicht gelegt wird, niedrig bzw. fallen solche gar nicht an.
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Nach einer besonders günstigen Ausführungsform der Erfindung wird
Kunstschaumstoff als Wärmedämmstoff mit einem überwiegenden Anteil offener Zellen
eingesetzt. Durch den Gehalt an offenen Zellen
werden die Langzeitfeuchtigkeitseigenschaften
in besonders günstiger Weise gesteuert. Aus diesem Grunde ist das Vorliegen eines
gewissen Anteils offener Zellen günstig und besonders bevorzugt, wenn der Anteil
offener Zellen überwiegend ist. Durch diese Ausführungsformen ist es möglich, den
Zwischenraum zwischen den Schalen vollständig mit Kunstschaumstoff auszufüllen,
ohne dass eine Hinterlüftung noch erforderlich ist. Hierdurch können sich erhebliche
Raum- und Kosteneinsparungen ergeben. Von besonderem Vorteil ist es, wenn die offene
Zellstruktur unregelmässig ist. Hierdurch ergeben sich neben guter Feuchtigkeitsaufnahme
andererseits sogenannte "Abschottungseffekte", die bedeutsam sind. Aus diesem Grunde
ist der Einsatz von Harnstoff-Formaldehyd- bzw. Melamin-Formaldehyd-Schaumstoff,
gegenüber Polyurethanschaumstoff bevorzugt, da letzter häufig in regelmässiger Struktur
vorliegt.
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Als Kunstschaumstoff mit einem Anteil offener Zellen werden Aminoplaste
bevorzugt. Ein für die Zwecke der Erfindung besonders günstig einzusetzendes Aminoplast
stellen Harnstoff-Formaldehyd-Harze bzw. Melamin-Formaldehyd-Harze dar. Die Schaumstoffe
auf Grundlage dieser Harze können nach der Schaummittelaufschäumungsmethodik oder
auch nach der Harzaufschäumungsmethodik aufgeschäumt werden. Die Harzaufschäumungsmethodik
bietet jedoch Vorteile dadurch,dass als Zwischenstufe bei der Verschäumung nicht
labile Schaummittelschäume entstehen, die auf Temperaturschwankungen sehr sensibel
reagieren und bei der Zufügung von Zusatzstoffen zum Kollabieren neigen. Auch kommt
es bei der Herstellung nach der Schn mitte1aufschaumung häufiger zur Verstofpung
der Harzzuführungsdüsen. Daher wird die sogenannte Harzaufschäumungsmethodig bevorzugt,
die im wesentlichen von solchen Störungen frei ist. Geräte zur mobilen, kontinuierlichen
Herstellung homogener, feinporiger Aminoplastschäume,
zum Beispiel
auf wässriger bzw. wässrig-alkoholischer Basis, sind beispielsweise aus der deutschen
Patentanmeldung P 24 40 792.9 der Anmelderin bekannt.
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Es ist möglich, dem Kunstschaumstoff und insbesondere den bevorzugten
Aminoplasten während ihrer Herstellung brandhemmende Zusätze zuzufügen. Derartige
Zusätze sind bekannt.
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Zu Zwecken der vorteilhaften Beeinflussung der Brandschutzeigenschaften
ist es bevorzugt, poröse, gegebenenfalls geblähte anorganische ober organische Substanzen
einzusetzen.
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Solche Substanzen sind beispielsweise Perlit, Vermiculit, hochdisperse
Kieselsäure etc..
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Andere Substanzen, die dem Schaum mit einem Anteil an offenen Zellen
zugefügt werden, können eine derartige organische Natur aufweisen, dass sie bei
Beflammung einen, gegebenenfalls expandierenden Kohleschaum ergeben. Derartige Kohleschäume,
die zum Teil sehr hohe mechanische Festigkeit ergeben, können insbesondere durch
Zugabe von Zusatzstoffen, wie Zucker, Stärke, Harnstoff, ein- oder mehrwertigen
Alkoholen, etc., gebildet werden.
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Es ist aber auch möglich, zur Verbesserung der Brandeigenschaften
den Aminoplastschaumstoffen andere Kunstharze, die zusätzlich die bereits guten
Brandeigenschaften der Aminoplastschäume verbessern, zuzugeben. Solche Kunstharze
stellen zum Beispiel Furanharze dar. Sie können den Aminoplastschäumen z.B. während
des Verschäumungsvorganges zugegeben werden, wobei sie je nach Art der Zugabemethodik
und des Zugabezeitpunktes mit zur Aufschäumung gelangen können oder als Harz in
die Poren des Aminoplastschaumstoffes verstärkend mit eingebaut werden. Die Furanharze
haben bereits in geringer Zumischung einen besonders
günstigen
Einfluss auf die Brandeigenschaften, da sie unter extremer Hitzeeinwirkung einen
expandierenden Kohleschaum ergeben.
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Für die Zwecke der Erfindung ist es auch möglich, dem Kunstschaumstoff
Zusätze zuzufügen, die die mechanische Festigkeit, das Isolierverhalten oder andere
physikalische Parameter des Schaumstoffes günstig beeinflussen. Solche Zusätze sind
bekannt,wobei hier beispielsweise Zement, Gips, Zellulosederivate, etc. erwähnt
werden.
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Im folgenden ist zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis
ein Ausführungsbeispiel einer nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten
zweischaligen Wand unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.
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Die in der Zeichnung dargestellte zweischalige Wand besteht aus einer
ersten Schale 1 aus Beton, an deren Aussenseite im Bereich des Fundamentes 3 etwa
eine Ziegelhöhe über dem Erdboden 4 eine Reihe von Abfangkonsolen 5 mittels Schwerlastdübeln
6 verankert ist. Auf diesen Abfangkonsolen 5 ist die zweite Schale 2 in Form einer
Ziegelmauer errichtet, die je Quadratmeter mit etwa fünf Drahtankern 7 mit der ersten
Schale 1 verbunden ist.
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Der Zwischenraum zwischen den Schalen 1 und 2 ist vollständig mit
einem Kunstschaumstoff 8 ausgefüllt, der beispielsweise mittels einer mobilen Spritzanlage
in den Zwischenraum eingebracht werden kann.
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Die Einbringung des Kunstschaumstoffes 8 zwischen die Schalen 1 und
2 wird zweckmässigerweise gleichzeitig mit dem Hochziehen der Schale 2 abschnittsweise
vorgenommen, beispielsweise
dann, wenn die Schale 2 bis zur Höhe
unterhalb der Fensterunterkante fertiggestellt ist. Diese Abschnitte können vorzugsweise
maximal Stockwerkshöhe haben. Grössere Abschnitte -obgleich statisch möglich - sind
aus Gründen der Arbeitsökonomie weniger vorteilhaft.
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Zur Vervollständigung eines einheitlichen Fassadenbildes können unter
den Abfangkonsolen 5 entweder - wie im vorliegenden Äusführungsbeispiel - Einzelsteine
9 nebeneinander verlegt oder eine entsprechend gestaltete Sockelkonstruktion eingeschoben
werden.