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Vorgefertigtes Bodenelement für Fußbodenheizungen
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Vorgefertigtes Bodenelement für Fußbodenheizungen Die Erfindung betrifft
ein vorgefertigtes Bodenelement für Fußbodenheizungen, insbesondere für Fußbodenheizungen,
in denen Heizrohre aus Kunststoffmaterial enthalten sind.
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Die Fußbodenheizung hat, obwohl sie geschichtlich auf eine lange Vergangenheit
zurückblicken kann (schon die alten Römer kannten Fußbodenheizungen), ihren wahren
Auf schwung erst in letzter Zeit genommen und ist in vieler Hinsicht als die modernste
Heizung zu betrachten. Verglichen mit den früher allgemein benutzten Kachelofen-
oder Heizkörperheizungen hat sie den beträchtlichen Vorteil, daß sie den gesamten
Luftraum der zu heizenden Räumlichkeit freiläßt und weder die praktische noch die
ästhetische Einrichtung des Raumes beeinträchtigt. Größer noch ist der Vorteil,
daß der I,uftraum der Räumlichkeit wirtschaftlicher und mit günstigerer Temperaturverteilung
beheizt wird als mit den bisher angewendeten Heizungsarten. Dies folgt nicht nur
daraus, daß die Wärme an einer großen Fläche gleichmäßig abgegeben wird, sondern
auch daraus, daß die Heiztemperatur recht niedrig ist: die Temperatur des die Wärme
abgebenden Fußbodens beträgt im allgemeinen 22-25 OC aufgrund der Verteilung der
Wärmemenge des 40-50 OC wamen, durch Heizrohre geführten Heizwassers. Die von dem
Fußboden abgegebene Wärme durchdringt die zu erwärmende Luft sehr gleichmäßig. Wie
Erfahrungsdiagramme
zeigen, beträgt bei einer Fußbodentemperatur
von 24 OC die Temperatur in etwas mehr als Knöchelhöhe bereits nur noch 21-22 QC
und dieser Wert bleibt von dort bis in Deckennähe praktisch konstant. Diese Temperaturverteilung
wirkt auf den Energieverbrauch zurück und macht die Fußbodenheizung außerordentlich
wirtschaftlich. Die Vorrichtung der Fußbodenheizung kann gegebenenfalls auch für
Kühlzwecke benutzt werden.
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In der Praxis wurde die Fußbodenheizung bisher so ausgeführt, daß
auf die lasttragende Schicht, im allgemeinen Beton, eine wärmeisolierende Schicht
aufgebracht wurde, damit die Wärme nicht nach unten in den Beton entweicht, sondern
nach oben steigend die Räumlichkeit heizt. Diese wärmeisolierende Schicht bestand
meistens aus schwammartigem Kunststein, Schlackbeton oder Perlitbeton. Für eine
zureichende Isolierung mußte die Dicke dieser Schichten unvorteilhaft groß gewählt
werden. Auf die wärmeisolierende Schicht wurde ein Betoneisennetz aufgelegt, an
dem die Heizrohre befestigt werden konnten. Die Rohre bestanden früher aus Gußeisen,
werden jetzt jedoch immer verbreiteter aus Kunststoff gefertigt, der den Nahcteil
leichter Verletzlichkeit hat; das Betoneisennetz kann die Rohre vor mechanischen
Einwirkungen nicht schützen. Die Befestigung der Kunststoffrohre erforderte unterschiedliche
Befestigungselemente allein zu dem Zweck, das Kunststoffrohrnetz auch im Laufe des
weiteren Baugeschehens in seiner projektierten Lage zu halten.
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Die Befestigung mußte an vielen Stellen mit einem beträchtlichen Arbeitsaufwand
vorgenommen werden und durch die Schritte und das Gewicht der Arbeitenden wurden
die Kunststoffrohre oftmals beschädigt. Auch durch die Befestigungselemente selbst
werden die Rohre häufig deformiert und beschädigt.
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Nach dem Verlegen und Befestigen der Kunststoffrohre wurde über die
Isolierschicht eine das Betoneisennetz und die
Kunststoffrohre umschließende
ausgleichende Schutzschicht, im allgemeinen eine Estrichschicht, aufgetragen. Auf
diese kam dann der eigentliche Fußbodenbelag (Fliesen, Spannteppich usw.).
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Das Anbringen der Kunststoff rohre in der beschriebenen Weise hatte
auch noch einen wärmetechnischen Nachteil; die von dem Heizrohr abgegebene Wärme
konnte sich in der Estrichschicht nicht nur in die Richtung der zu heizenden Räumlichkeit,
sondern auch unter das Betoneisennetz, in Richtung der wärmeisolierenden Schicht
ausbreiten und erwärmte überflüssigerweise die Estrichschicht, deren Dicke nicht
vernachlässigbar ist.
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Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, die erwähnten Nachteile
zu beseitigen und vorgefertigte Elemente bereitzustellen, für die kein Betoneisennetz
und keine gesonderten Befestigungselemente gebraucht werden und mit denen die Kunststoffrohre
in einfacher Weise den Plänen entsprechend verlegt und befestigt werden können,
ohne daß sie bei der Montage mechanischen Beschädigungen ausgesetzt sind. Außerdem
sollen gleichzeitig die Bedingungen des Wärmeübergang von den Heizrohren wesentlich
verbessert werden.
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Erfindungsgemäß wird dies einesteils durch eine bessere Wahl der wärmeisolierdenden
Schicht, zum anderen durch deren Kombination mit einer entsprechend geformten, die
Wärme gut leitenden Profilplatte und durch aus dem Material der Profilplatte ausgebildete
Befestigungslaschen erreicht.
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Das Wesen der erfindungsgemäßen vorgefertigten Bodenelemente besteht
darin, daß sie aus einer wärmeisolierenden Schaumschicht und einer an diese nach
oben angrenzenden, wärmeleitenden, zweckmäßig aus Stahlblech bestehenden Profilplatte
bestehen, in der parallele, zur Aufnahme der Heizrohre
geeignete
Rinnen ausgebildet sind, in deren beiden Seitenwänden aus dem Material der Profilplatte
bestehende, zu den Rinnen hin ausbiegbare Befestigungslaschen vorgesehen sind.
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Die Schaumstoffschicht verfügt über ausgezeichnete wärmeisolierde
Eigenschaften; sie ist mit der über ihr befindlichen, zweckmäßig aus Stahl bestehenden
Profilplatte zusammengebaut. Die Profilplatte kann z.B. sinusförmig oder trapezförmig
gewellt sein. Die zwischen den Rinnen vorstehenden Stege des Profils bilden eine
Trittfläche für die Monteure, so daß in den vertieften Rinnen liegende Kunststoffrohre
nicht beschädigt werden. Da die Befestigungslaschen aus dem Material der Stahlplatte
ausgebildet sind, können sie leicht über die in den Vertiefungen, den Rinnen liegenden
Rohre gebogen werden, wodurch die Rohre gut befestigt werden. Da die Profilplatte
ein guter Wärmeleiter ist, nimmt sie die Wärme der unmittelbar auf ihr liegenden
Heizrohre sofort auf und verteilt sid über die ganze Breite des Bodenelementes hin.
Da die Profilplatte auf einer wärmeisolierenden Schicht liegt, wird die gesamte
Wärme nach oben abgestrahlt. Durch die ausgleichende Wirkung der Schutzschicht wird
die Wärme gleichmäßig an die zu heizende Räumlichkeit abgegeben. Die erfindungsgemäßen
Bodenelemente werden zweckmäßig in leicht handhabbaren Größen hergestellt, z.B.
als Platten mit Abmessungen von 80x100 cm.
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Zur einfachen Verbindung der einzelnen Bodenelemente miteinander stehen
bei einer bevorzugten Ausführungsform die Randabschnitte der Profilplatte an ihrem
einen Ende und ihrer einen Seite über die Schaumstoffschicht hinaus. Beim Zusammensetzen
der Bodenelemente wird das angrenzende Element einfach mit seinen überstehenden
Profilstreifen auf die benachbarten Elemente aufgeschoben.
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Mit den erfindungsgemäßen vorgefertigten Bodenelementen können die
Heizrohre in unterschiedlicher Verteilung einfach, gut, sicher und schnell verlegt
und in ihrer Lage fixiert werden; in der Deckschicht (dem Estrich) ist eine Einsparung
erzielbar, gleichzeitig können die wärmetechnischen Eigenschaften der Fußbodenheizung
verbessert werden. In der Praxis wird nicht die gesamte Grundfläche des Fußbodens
mit Bodenelementen ausgefüllt, sondern an den Rändern wird für die Umlenkkrümmer
der Kunststoffrohre ein gewisser Randstreifen freigelassen, der zum Schluß nur mit
Schaumstoff und Deckbeton (Estrich) ausgefüllt wird.
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Die Erfidung wird im folgenden an Hand einiger Ausführungsbeispiele
mit Hilfe der Zeichnungen näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bodenelementes,
Fig. 2 stellt eine andere Ausführungsform dar, Fig. 3 ist die Draufsicht auf das
Element aus Fig. 2, Fig. 4 zeigt schematisch das Zusammensetzen der erfindungsgemäßen
Bodenelemente für eine als Beispiel gewählte Anordnung der Heizrohre und Fig. 5
zeigt eine ähnliche Zusammenstellung, aber für eine andere Anordnung der Heizrohre.
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In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bodenelementes
im Schnitt gezeigt. Die Wärmeisolierschicht 1 aus Kunststoffschaummaterial ist in
eine Profilplatte 2 mit sinuswellenförmigem Profilquerschnitt (Wellblech) eingearbeitet.
Von den Vertiefungen der Wellenplatte 2 werden
Rinnen 3 gebildet,
während die parallelen, von den Wellenscheiteln gebildeten Stege 4 die Rinnen 3
bzw. die darin verlegten Rohre schützen. An beiden Seitenwänden der Rinnen 3 befinden
sich in der Platte etwa U-förmige Einschnitte, von denen somit um die Linie 7 herum
aufbiegbare Laschen 5 geschaffen werden.
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In den Fig. 2 und 3 ist ein Bodenelement zusammen mit den über und
unter ihm befindlichen Bauteilen gezeigt. Bei dieser Ausführungsform ist die Wärmeisolierschicht
1 aus Kunststoff von oben durch eine Profilblechplatte 2 begrenzt, deren Profilquerschnitt
aus einer Reihe von abwechselnd nach oben und unten offenen Trapezen zusammengesetzt
ist. Die Rinnen 3 werden hier von den unten durch waagrechte Ebenen begrenzten Trapezvertiefungen
gebildet, während die zwischen den Vertiefungen nach oben ragenden Trapezstege,
deren obere Scheitelfläche ebenfalls waagrechte Ebenen sind, deren Breite jedoch
kleiner als die Bodenbreite der Vertiefungen ist, als Schutz dienen. Aus Fig. 3
sind die die Laschen 5 begrenzenden Einschnitte 6 gut ersichtlich; die von den Einschnitten
umgebenen Laschen 5 können um die Linie 7 herum aus der Ebene der Seitenwände der
Vertiefungen herausgebogen werden.
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Aus Fig. 2 sind auch das Zusammensetzen der Bodenelemente und die
Anfertigung der Fußbodenheizung gut ersichtlich. Die aus dem Kunststoffschaum 1
und der Profilplatte 2 bestehenden Bodenelemente werden nebeneinander auf die die
Last aufnehmende Betonkonstruktion 8 aufgelegt, wobei die Profilplatte 2 mit ihrem
iiberstehenden Randabschnitt 2a, der in seinem Querschnitt einem der Trapezstege
4 entspricht, über den Trapezsteg am benachbarten Seitenrand der Profilplatte des
benachbarten Elementes eingehängt wird. Dann werden in der vorgesehenen Anordnung
- hier in jeder zweiten Rinne - die Kunststoffheizrohre 9 verlegt. Durch
Biegen
der Laschen 5 auf die Rohre werden diese festgelegt.
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Dann werden die Elemente in bekannter Weise mit einer Deckschicht,
zweckmäßig mit Estrich- abgedeckt und nach dem Festwerden der Deckschicht wird der
Fußbodenbelag, im vorliegenden Fall Spannteppich 11, aufgebracht.
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In den Fig. 4 und 5 sind zwei unterschiedliche Heizrohranordnungen
gezeigt.
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Gemäß Fig. 4 verlaufen die Heizrohre in Form einer Schlangenlinie.
In jeder dritten der parallelen Rinnen 3 des Bodenelementes ist ein Heizrohr 9 verlegt.
Wo die Heizrohre 9 an den Rändern des Fußbodens umgebogen sind, befindet sich statt
der Bodenelemente nur ein Isolierschichtsteifen 12.
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Die Rohrkrümmer befinden sich über diesem Streifen. Die Estrichschicht
wird unmittelbar auf die Rohrkrümmer aufgebracht. Zum Schluß wird der Fu3bodenbelag
oder der Spannteppich verlegt.
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In Fig. 5 ist eine Heizrohranordnung gezeigt, bei der in den jeweils
benachbarten Heizrohren das Heizmedium in entgegengesetzter Richtung strömt. Dies
ist insofern vorteilhaft, als sich die in Strömungsrichtung abnehmende Temperatur
bei zwei benachbarten Heizrohren ausgleicht und auf diese Weise die Wärme überall
gleichmäßig abgegeben wird.
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Diese Heizrohranordnungen sind bekannt. Mit ihrer Darstellung soll
veranschaulicht werden, daß mit den vorgefertigten Bodenelementen die Heizrohre
auch in derartiger Anordnung leicht und zweckmäßig verlegt und festgelegt werden
können. Der am Rand befindliche Isolierstreifen 12 ohne Profilplatte bietet genügend
Raum, um an den Krümmern die Heizrohre übereinander führen zu können.