DE29521623U1 - Exterior wall panel element, especially for residential buildings - Google Patents
Exterior wall panel element, especially for residential buildingsInfo
- Publication number
- DE29521623U1 DE29521623U1 DE29521623U DE29521623U DE29521623U1 DE 29521623 U1 DE29521623 U1 DE 29521623U1 DE 29521623 U DE29521623 U DE 29521623U DE 29521623 U DE29521623 U DE 29521623U DE 29521623 U1 DE29521623 U1 DE 29521623U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- panel element
- wall panel
- external wall
- layer
- element according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 99
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 61
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims description 38
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 18
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 17
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 7
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 6
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 6
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 5
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 4
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims description 4
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 10
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 8
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000009436 residential construction Methods 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 2
- 238000009415 formwork Methods 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- 240000004752 Laburnum anagyroides Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 1
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 1
- 239000002984 plastic foam Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000009417 prefabrication Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
- E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
- E04C2/04—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of concrete or other stone-like material; of asbestos cement; of cement and other mineral fibres
- E04C2/049—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of concrete or other stone-like material; of asbestos cement; of cement and other mineral fibres completely or partially of insulating material, e.g. cellular concrete or foamed plaster
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Finishing Walls (AREA)
Description
VEIT DENNERT KG. BAUSTOFFBETRIEBE, Veit-Dennert-Straße 7, 96130 SchlüsselfeldVEIT DENNERT KG. BUILDING MATERIALS COMPANIES, Veit-Dennert-Straße 7, 96130 Schlüsselfeld
Außenwand-Plattenelement, insbesondere für WohngebäudeExternal wall panel element, especially for residential buildings
Die Erfindung betrifft ein mehrlagiges, industriell vorfertigbares Aussenwand-Plattenelement mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen.The invention relates to a multi-layer, industrially prefabricated external wall panel element with the features specified in the preamble of claim 1.
Zum Hintergrund der vorliegenden Erfindung ist auszuführen, daß zur Errichtung von Rohbauten aus Rationalisierungsgründen zunehmend vorgefertigte Montagebauteile eingesetzt werden, so z.B. Vollmontage-Geschoßdecken, Montagetreppen etc.The background to the present invention is that, for rationalization reasons, prefabricated assembly components are increasingly being used to construct shell structures, such as fully assembled floor slabs, assembly stairs, etc.
Bei der Errichtung von Außenwänden dominiert dagegen noch die sehr lohnaufwendige Stein-auf-Stein-Bauweise, also der herkömmliche Mauerwerksbau. When it comes to building exterior walls, however, the very labor-intensive brick-on-brick construction method, i.e. traditional masonry construction, still dominates.
Lediglich beim Bau von Industriehallen und dergleichen haben sich im Gegensatz zum Wohnungsbau vorgefertigte Wände durchgesetzt, weil dort einerseits wenig gegliederte Fassadenflächen vorliegen und andererseits vom Wohnungsbau abweichende Ansprüche an Wärmedämmung und Statik erfüllt werden müssen.In contrast to residential construction, prefabricated walls have only become established in the construction of industrial halls and the like, because on the one hand there are less structured facade surfaces and on the other hand different requirements for thermal insulation and statics have to be met than those for residential construction.
Soweit sich im Wohnungsbau auch die Vorfertigung von Außenwänden durchgesetzt hat, handelt es sich um nicht-massive Bauweisen, wie sie bei den klassischen Fertighäusern dominieren. Die geringe Fähigkeit, höhere statische Lasten aufzunehmen, beschränkt den Anwendungsbereich solcher Wände meist auf eine ein- oder zweigeschossige Bauweise.To the extent that prefabrication of external walls has become established in residential construction, these are non-solid construction methods, as is the case with traditional prefabricated houses. The low ability to absorb higher static loads usually limits the application area of such walls to one- or two-storey construction.
Der Hauptgrund, weshalb im Wohnungsbau nach wie vor noch die Steinauf-Stein-Bauweise vorherrscht, ist der Umstand, daß es keine allen Erfordernissen gerecht werdende Montagewände gab. Letztere müssen nämlich folgende Anforderungen erfüllen:The main reason why brick-on-brick construction is still prevalent in residential construction is the fact that there were no prefabricated walls that met all the requirements. The latter must meet the following requirements:
- Großformatigkeit (die Wandelemente müssen geschoßhoch sein und über eine Raumbreite von mehreren Metern verlaufen)- Large format (the wall elements must be floor-high and extend over a room width of several meters)
- Unbrennbarkeit durch Einsatz mineralischer Grundstoffe- Non-flammability through the use of mineral raw materials
- statische Belastbarkeit- static load capacity
- hohe Wärmedämmung- high thermal insulation
- Erfüllung bauphysikalischer Anforderungen verschiedenster Art, nämlich z.B. Regendichtheit, optimales diffusionstechnisches Verhalten des Wandelements und Schalldämmung.- Fulfillment of various building physics requirements, namely e.g. rain tightness, optimal diffusion behavior of the wall element and sound insulation.
Die nachstehend aufgezählten, bekannten Varianten verschiedener Außenwand-Plattenelemente erfüllen diese Anforderungen nur zum Teil:The known variants of various external wall panel elements listed below only partially meet these requirements:
- Großformatige Außenwandtafeln aus Beton mit einer auf der inneren Wandoberfläche aufgebrachten Isolierung in Form von Kunststoff-Hartschaumplatten oder dergleichen haben einen bauphysikalisch ungünstigen Wandaufbau, der zu Tauwasserschäden Anlaß geben kann. Um diese zu vermeiden, müssen die Außenwandtafeln mit einer als Dampfbremse dienenden Kunststoff- oder Aluminiumfolie ausgestattet werden. Diese unterbindet jedoch die erwünschte Wasserdampf-Diffusionsfähigkeit von Außenwänden und ist daher bauphysikalisch höchst umstritten.- Large-format exterior wall panels made of concrete with insulation applied to the inner wall surface in the form of plastic rigid foam panels or similar have a wall structure that is unfavorable in terms of building physics and can lead to condensation damage. In order to avoid this, the exterior wall panels must be equipped with a plastic or aluminum foil that serves as a vapor barrier. However, this prevents the desired water vapor diffusion capacity of exterior walls and is therefore highly controversial in terms of building physics.
- Außenwand-Plattenelemente aus Beton mit außenliegender Wärmedämmung, wie sie den nächstkommenden Stand der Technik darstellen, sind dagegen bauphysikalisch optimal. Sie sind unter dem Sammelbegriff "Wärmedämmverbundsysteme" oder "Thermohaut" bekannt. Die Anwendung dieses Wandaufbaus für industriell vorgefertigte Wände stößt aber auf große Probleme, da bei herstellerseitig aufgebrachter Dämmschicht aus Kunststoff-Hartschaum wegen dessen mechanischer Empfindlichkeit Beschädigungen beim Transport und bei der Montage unvermeidlich sind. Dies führt zu aufwendigen Nachbesserungen vor Ort an der Baustelle.- External wall panel elements made of concrete with external thermal insulation, which represent the closest state of the art, are, on the other hand, optimal in terms of building physics. They are known under the collective term "thermal insulation composite systems" or "thermal skin". The use of this wall structure for industrially prefabricated walls, however, encounters major problems, since damage during transport and assembly is unavoidable when the insulation layer made of rigid plastic foam is applied by the manufacturer due to its mechanical sensitivity. This leads to costly repairs on site at the construction site.
Eine weitere Alternative sind vorgefertigte Außenwandelemente, bei denen die Zusatzisolierung nicht auf der inneren oder äußeren Wandoberfläche aufgebracht wird, sondern innerhalb der Wände. Diese als "Sandwich-System" bekannte Variante hat aber den Nachteil eines sehr hohen Fertigungsaufwandes in der Fabrik. Auch müssen zur Vermeidung von Tauwasserschäden zwischen der Betoninnenschale und der Wärmedämmung wiederum Dampfbremsen eingebaut werden, welche die Diffusionsfähigkeit der Außenwand zunichte machen. Darüber hinaus sind Betoninnen- und Betonaußenschale durch Edelstahlanker miteinander zu verbinden, um den dreischaligen Bauteilen einen festen Zusammenhalt zu verleihen. Diese Verbindung mit Hilfe von Edelstahlankern verursacht Wärmebrücken, da Stahl einen um den Faktor 150 höhere Wärmeleitfähigkeit als übliche Wärmedämmplatten aufweist. Aus diesem Grand hat sich auch dieser Typ von industriell vorgefertigten Außenwand-Plattenelementen in der Praxis nicht durchsetzen können.Another alternative is prefabricated external wall elements, where the additional insulation is not applied to the inner or outer wall surface, but rather inside the walls. This variant, known as a "sandwich system", has the disadvantage of very high production costs in the factory. To avoid condensation damage, vapor barriers must also be installed between the concrete inner shell and the thermal insulation, which destroys the diffusion capacity of the external wall. In addition, the concrete inner and outer shells must be connected to one another using stainless steel anchors in order to give the three-shell components a firm bond. This connection using stainless steel anchors causes thermal bridges, as steel has a thermal conductivity that is 150 times higher than conventional thermal insulation panels. For this reason, this type of industrially prefabricated external wall panel element has not been able to prevail in practice.
Anstelle von Betonbauteilen, bei denen die Wärmedämmung durch zusätzliche Isolierschichten erreicht wird, bieten sich auch vorgefertigte Wände mit homogenem Aufbau an, bei denen versucht wird, neben den statischen Erfordernissen auch die Wärmedämmung durch Anwendung leichter wärmedämmender Betonarten sicherzustellen. In der Regel bestehen sie aus haufwerksporigem Leichtbeton mit Blähton als Zuschlagstoff und Zement als Bindemittel.Instead of concrete components, where thermal insulation is achieved through additional insulating layers, prefabricated walls with a homogeneous structure are also an option, where an attempt is made to ensure thermal insulation in addition to the static requirements by using light, heat-insulating types of concrete. They usually consist of porous lightweight concrete with expanded clay as an aggregate and cement as a binding agent.
Das Problem bei dieser Art von Wänden liegt in dem Umstand, daß eine gute Wärmedämmung die Verwendung sehr leichter Betonarten voraussetzt. Je leichter jedoch die zur Anwendung kommenden Betone sind, um so geringere mechanische Festigkeiten weisen sie auf. Um so weniger ausgeprägt ist folglich auch ihre Fähigkeit, die statischen Mindesterfordernisse bei mehrgeschossigen Gebäuden zu erfüllen.The problem with this type of wall is that good thermal insulation requires the use of very light types of concrete. However, the lighter the concrete used, the lower its mechanical strength. Consequently, its ability to meet the minimum static requirements for multi-storey buildings is also less pronounced.
Knapp ausreichende Betonfestigkeiten sind mit Leichtbetonen der Rohdichte Klasse 0,7 kg/dm zu erreichen. Derartige Materialien haben einen Wärmeleitfähigkeitswert von bestenfalls 0,18. Daraus resultieren bei Wanddicken von 30 cm k-Werte von mindestens 0,53 und bei 36,5 cmConcrete strengths that are just about adequate can be achieved with lightweight concretes with a density of 0.7 kg/dm. Such materials have a thermal conductivity value of 0.18 at best. This results in k-values of at least 0.53 for wall thicknesses of 30 cm and 0.53 for wall thicknesses of 36.5 cm.
Wanddicke von mindestens 0,45. Größere Wanddicken zur erwünschten Reduzierung der k-Werte sind jedoch unwirtschaftlich und verringern den Wohnflächenanteil von Gebäuden mit vorgegebenen Außenabmessungen. Wall thickness of at least 0.45. However, larger wall thicknesses to achieve the desired reduction in the k-values are uneconomical and reduce the living space share of buildings with specified external dimensions.
Zur Ersparnis von Heizenergie und zur Entlastung der Umwelt bei Verbrennung fossiler Brennstoffe sind aber für die Außenwände von Wohngebäuden niedrigere k-Werte bzw. bessere Wärmedämmwerte erforderlich, weshalb homogene Wände aus solchen Leichtbetonarten unwirtschaftlich und ökologisch wenig sinnvoll sind.In order to save heating energy and to reduce the impact on the environment when burning fossil fuels, lower k-values or better thermal insulation values are required for the external walls of residential buildings, which is why homogeneous walls made of such lightweight concrete types are uneconomical and ecologically unwise.
Ausgehend von der geschilderten Problematik beim Stand der Technik liegt nun der Erfindung die Aufgabe zugrunde, industriell vorfertigbare Außenwand-Plattenelemente der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß sie die eingangs genannten Anforderungen an Großformatigkeit, Unbrennbarkeit, statische Belastbarkeit, Wärmedämmung und die üblichen bauphysikalischen Anforderungen hinsichtlich Regendichtheit, optimale diffusionstechnische Wirkung und Schalldämmung erfüllen.Based on the problems described in the state of the art, the invention is now based on the task of improving industrially prefabricated external wall panel elements of the type mentioned above so that they meet the requirements mentioned above for large formats, non-flammability, static load-bearing capacity, thermal insulation and the usual building physics requirements with regard to rain tightness, optimal diffusion effect and sound insulation.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Demnach besteht die der Wandinnenseite zugerichtete Traglage aus einem statisch belastbaren Betonmaterial und die außenseitige Wärmedämmlage aus einem Leichtbeton mit einer Trockenrohdichte unter 0,5 kg/dm . Der Leichtbeton besteht dabei aus Leichtzuschlagstoff-Partikeln, die mit einer Bindemittel-Matrix gebunden sind.This task is solved by the features specified in the characterizing part of claim 1. Accordingly, the load-bearing layer facing the inside of the wall consists of a statically load-bearing concrete material and the external thermal insulation layer consists of a lightweight concrete with a dry bulk density of less than 0.5 kg/dm . The lightweight concrete consists of lightweight aggregate particles that are bound with a binding agent matrix.
Die Erfindung geht dabei von dem Grundgedanken aus, daß homogene einschichtige Wandelemente nicht gleichzeitig das geforderte Maß hoher Wärmedämmung und statischer Belastbarkeit erfüllen können. Es ist also ein mindestens zweilagiger Wandaufbau notwendig, bei dem die eine Lage aus tragfähigem Beton die statische Funktion erfüllt und die Wärmedämmung durch eine zweite Lage gewährleistet wird.The invention is based on the basic idea that homogeneous single-layer wall elements cannot simultaneously meet the required level of high thermal insulation and static load-bearing capacity. A wall structure with at least two layers is therefore necessary, in which one layer of load-bearing concrete fulfills the static function and the thermal insulation is ensured by a second layer.
5 -5 -
Aus bauphysikalischen und bautechnischen Gründen muß die sogenannte Traglage auf der Innenseite der Außenwand angebracht sein, da sie auch der Aufnahme von Deckenlasten dient. Zur Vermeidung von Tauwasserschäden muß die Wärmedämmlage an der Außenseite der Außenwand liegen.For physical and structural engineering reasons, the so-called supporting layer must be installed on the inside of the external wall, as it also serves to absorb ceiling loads. To avoid condensation damage, the thermal insulation layer must be on the outside of the external wall.
Die eigentliche Traglage, die primär statischen Erfordernissen dient, kann wegen der einsetzbaren höheren Betonfestigkeit in der Dicke sehr stark reduziert werden. Die bautechnischen Vorschriften lassen eine Reduzierung der Stärke bis auf unter 15 cm zu, weshalb für die Außenwand mit einer Gesamtdicke von 30 bzw. 36,5 cm noch eine genügend dicke Schicht für die äußere Wärmedämmlage zur Verfügung steht. Ein bevorzugter Bereich des Verhältnisses der Dicke der Traglage zur Dicke der Wärmedämmlage liegt zwischen 1:6 und 1:0,8.The actual load-bearing layer, which primarily serves static requirements, can be reduced in thickness considerably due to the higher concrete strength that can be used. The construction regulations allow a reduction in thickness to less than 15 cm, which is why a sufficiently thick layer is still available for the external thermal insulation layer for the external wall with a total thickness of 30 or 36.5 cm. A preferred range for the ratio of the thickness of the load-bearing layer to the thickness of the thermal insulation layer is between 1:6 and 1:0.8.
Hierbei ist von Wichtigkeit, daß - nachdem Wärmeleitfähigkeit und Wanddicke der Wärmedämmlage die beiden Faktoren sind, welche den Grad der Wärmedämmung bestimmen - große Lagendicken der Wärmedämmlage eine höhere spezifische Wärmeleitfähigkeit der Wärmedämmlage kompensieren. Mit anderen Worten kann z.B. ein Kunstharz-Hartschaum oder eine Mineralfaserisolierung der Wärmeleitfähigkeitsgruppe 04 ohne weiteres durch eine dreimal so dicke Schicht der Wärmeleitfähigkeitsgruppe 12 ersetzt werden, um gleiche Wärmedämmwerte zu erreichen. Diesen Gedanken greift die Erfindung auf, indem sie als Material für die Wärmedämmlage einen Leichtbeton einsetzt, der unter Ausnutzung der aufgrund der relativ dünnen Traglage verfügbaren hohen Lagendicke trotz einer gegenüber klassischen Wärmedämmstoffen (Kunstharz-Hartschaum, Mineralfasermaterial) höheren Wärmeleitfähigkeit noch einen außergewöhnlich niedrigen k-Wert der Wand ermöglicht.It is important here that - since thermal conductivity and wall thickness of the thermal insulation layer are the two factors that determine the degree of thermal insulation - large layer thicknesses of the thermal insulation layer compensate for a higher specific thermal conductivity of the thermal insulation layer. In other words, for example, a synthetic resin rigid foam or mineral fiber insulation of thermal conductivity group 04 can easily be replaced by a layer three times as thick of thermal conductivity group 12 in order to achieve the same thermal insulation values. The invention takes up this idea by using lightweight concrete as the material for the thermal insulation layer, which, by taking advantage of the high layer thickness available due to the relatively thin supporting layer, enables an exceptionally low k-value of the wall despite a higher thermal conductivity compared to classic thermal insulation materials (synthetic resin rigid foam, mineral fiber material).
Bei der vorliegenden Erfindung wird die außergewöhnlich niedrige Trokkenrohdichte des einzusetzenden Leichtbetons bei der Wärmedämmlage durch Verwendung außergewöhnlich leichter Zuschlagstoffe, wie vorzugsweise Blähglas-Granulat oder Kunstharzschaum-Kügelchen mit einer Partikelgröße von vorzugsweise 2 bis 8 mm erreicht. Ein Korngrößenbereich von 0 bis 16 mm ist jedoch ebenfalls denkbar. Diese Leichtzuschlagstoff-In the present invention, the exceptionally low dry bulk density of the lightweight concrete to be used in the thermal insulation layer is achieved by using exceptionally light aggregates, such as preferably expanded glass granulate or synthetic resin foam beads with a particle size of preferably 2 to 8 mm. However, a grain size range of 0 to 16 mm is also conceivable. This lightweight aggregate
Partikel werden mit Hilfe von Zement oder anderen Bindemitteln gebunden, wozu ein bestimmtes Mengenverhältnis im Volumen zwischen Zuschlagstoff und Bindemittel erforderlich ist.Particles are bound using cement or other binding agents, which requires a certain volume ratio between aggregate and binding agent.
Ein hohes Bindemittelvolumen würde jedoch den Vorteil der sehr leichten Zuschlagstoffe wieder aufheben, weshalb die üblicherweise porenfreie Zement- bzw, Bindemittelmatrix gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durch Zusatz von Schäumungsmitteln bei konstant bleibendem Gewicht porosiert und damit expandiert wird. Vorzugsweise wird dies soweit getrieben, daß eine weitgehende Ausfüllung der zwischen den Leichtzuschlagstoff-Partikeln vorhandenen Zwischenräume erreicht wird. Auf diese Art und Weise wird für die Wärmedämmlage ein isolierender Leichtbeton mit einer Trockenrohdichte bis unter 0,4 kg/dm und einem Wärmeleitwert von z.B. 0,10 erzielt. Trockenrohdichten bis herunter auf 0,3 kg/dm und ein Wärmeleitwert bis 0,8 sind durchaus realisierbar.However, a high volume of binding agent would cancel out the advantage of the very light aggregates, which is why the usually pore-free cement or binding agent matrix is porous and thus expanded by adding foaming agents while keeping the weight constant, according to a preferred embodiment of the invention. This is preferably carried to such an extent that the gaps between the lightweight aggregate particles are largely filled. In this way, an insulating lightweight concrete with a dry bulk density of less than 0.4 kg/dm and a thermal conductivity of 0.10, for example, is achieved for the thermal insulation layer. Dry bulk densities of down to 0.3 kg/dm and a thermal conductivity of up to 0.8 are certainly feasible.
Die porosierte Bindemittelmatrix für die Leichtzuschlagstoff-Partikel basiert auf einer Rezeptur aus Wasser, Zement, einem Schäumungsmittel und einem Fließmittel.The porous binder matrix for the lightweight aggregate particles is based on a recipe of water, cement, a foaming agent and a flow agent.
Als Alternative für die Auslegung des Leichtbetons der Wärmedämmlage ist ferner eine nur teilweise Aufschäumung der Bindemittelmatrix mit einer nicht vollständigen Ausfüllung der Zwischenräume zwischen den Leichtzuschlagstoff-Partikeln möglich. Ferner kann der Leichtbeton eine haufwerkporige Struktur aufweisen, bei dem die Bindemittelmatrix nicht aufgeschäumt wird.As an alternative for the design of the lightweight concrete of the thermal insulation layer, it is also possible to only partially foam the binder matrix with incomplete filling of the gaps between the lightweight aggregate particles. Furthermore, the lightweight concrete can have a porous structure in which the binder matrix is not foamed.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Außenwand-Plattenelements ist auf die Innenseite der Traglage eine dünne Feinmörtelschicht aufgebracht, die am Plattenelement als praktisch fertiger Tapezier- oder Streichuntergrund dient.According to a further preferred embodiment of the external wall panel element, a thin layer of fine mortar is applied to the inside of the supporting layer, which serves as a practically ready-made wallpapering or painting surface on the panel element.
Für die Traglage kann ein gefügedichtes oder haufwerksporiges Betonmaterial verwendet werden, wobei letzteres aufgrund der besseren bauphysikalischen Eigenschaften insbesondere hinsichtlich der Dampfdiffusionseigenschaften zu bevorzugen ist.For the supporting layer, a concrete material with a dense structure or a porous structure can be used, whereby the latter is preferable due to its better building physics properties, particularly with regard to vapor diffusion properties.
Weiterhin ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Plattenelementes vorgesehen, daß die Wärmedämmlage an der bauseitigen Oberkante des Plattenelementes über die Traglage nach oben hinaussteht. Dieser Überstand kommt bei der bauwerksseitigen Montage des Plattenelementes vor der Stirnseite einer auf die Traglage aufgesetzten Deckenplatte zu liegen, so daß auch letztere mit einer Wärmedämmung versehen ist.Furthermore, according to a preferred embodiment of the panel element, it is provided that the thermal insulation layer on the upper edge of the panel element on the building site protrudes above the supporting layer. This overhang comes in front of the front side of a ceiling panel placed on the supporting layer when the panel element is installed on the building site, so that the latter is also provided with thermal insulation.
Schließlich kann bei Wärmedammlagen mit einer sehr geringen Leitzahl und einer entsprechend geringen Trockenrohdichte des dafür verwendeten Leichtbetons das Problem auftreten, daß letzterer in seiner Festigkeit erheblich reduziert ist. Dies spielt zwar in statischer Hinsicht wegen der vorhandenen Traglage keine Rolle, jedoch leidet dadurch die mechanische Widerstandsfähigkeit der äußeren Oberfläche. Insofern ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Plattenelementes auf der Außenseite der Wärmedämmlage eine festigkeitssteigende Beschichtung vorgesehen. Diese kann entweder unmittelbar auf die frische oder auf die bereits erhärtete Leichtbeton-Schicht der Wärmedämmlage aufgebracht werden. Alternativen für diese Beschichtung ist eine in die außenseitige Oberfläche der Wärmedämmlage eingedrungene Imprägnierschicht bzw. eine auf diese außenseitige Oberfläche aufgebrachte Hartschicht. Erstere kann beispielsweise durch Aufspritzen einer dünnflüssigen Zementsuspension erreicht werden, die einige Millimeter in die haufwerksporige Struktur des Leichtbetons eindringt.Finally, with thermal insulation layers with a very low conductivity and a correspondingly low dry bulk density of the lightweight concrete used for this, the problem can arise that the strength of the latter is significantly reduced. Although this does not play a role in static terms due to the existing load-bearing layer, the mechanical resistance of the outer surface suffers as a result. In this respect, according to another preferred embodiment of the panel element, a strength-increasing coating is provided on the outside of the thermal insulation layer. This can be applied either directly to the fresh or to the already hardened lightweight concrete layer of the thermal insulation layer. Alternatives to this coating are an impregnation layer that has penetrated into the outer surface of the thermal insulation layer or a hard layer applied to this outer surface. The former can be achieved, for example, by spraying on a thin cement suspension that penetrates a few millimeters into the porous structure of the lightweight concrete.
Zusammenfassend sind die erfindungsgemäßen Außenwand-Plattenelemente aufgrund ihres spezifischen Aufbaues und insbesondere aufgrund der Natur ihrer Wärmedämmlage in vielerlei Hinsicht vorteilhaft. So ist die Isolierlage unbrennbar, hat eine bessere mechanische Widerstandfähigkeit gegenüber Beschädigungen und kann nicht von Insekten angegriffen werden. Auch bietet die außenliegende Wärmedämmlage einen guten mineralischen Untergrund für das Aufbringen von Putz in beliebiger Art. Nicht zuletzt liegt ein weiterer Vorteil in der einfachen Herstellbarkeit der Plattenelemente in einer industriellen Anlage. Dies wird im Ausführungsbeispiel noch näher erläutert.In summary, the external wall panel elements according to the invention are advantageous in many respects due to their specific structure and in particular due to the nature of their thermal insulation layer. The insulation layer is non-flammable, has better mechanical resistance to damage and cannot be attacked by insects. The external thermal insulation layer also offers a good mineral base for the application of any type of plaster. Last but not least, another advantage is the ease of manufacturing the panel elements in an industrial plant. This is explained in more detail in the example.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung entnehmbar, in der ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert wird. Es zeigen:Further features, details and advantages of the invention can be found in the following description, in which an embodiment of the subject matter of the invention is explained in more detail using the attached drawings. They show:
Fig. 1 einen schematischen, teilweisen Vertikalschnitt durch ein Geschoß eines Wohngebäudes undFig. 1 a schematic, partial vertical section through a floor of a residential building and
Fig. 2 einen ausschnittsweisen Vertikalschnitt durch ein Außenwand-Plattenelement. Fig. 2 a partial vertical section through an external wall panel element.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Außenwand-Plattenelement 1 in seinem Montagezustand auf einer Geschoßdecke 2. Das Plattenelement 1 kann dabei in nicht näher dargestellter Weise Öffnungen für Fenster, Türen, Lüftungsöffnungen und dergleichen aufweisen.Fig. 1 shows an external wall panel element 1 according to the invention in its mounted state on a floor slab 2. The panel element 1 can have openings for windows, doors, ventilation openings and the like in a manner not shown in detail.
Wie in Fig. 1 schematisch angedeutet ist, weist das Außenwand-Plattenelement 1 drei Lagen auf, nämlich eine statisch beaufschlagbare Traglage 3, die der Gebäudeinnenseite 4 zugewandt ist. Der Wandaußenseite 5 zugerichtet ist auf der Traglage 3 eine Wärmedämmlage 6 aufgebracht, die im Bereich der bauseitigen Oberkante 7 des Plattenelementes 1 mit einer Überstand 8 über die Traglage 3 nach oben ragt. In dem dadurch gebildeten Winkelbereich liegt eine Deckenplatte 9 mit ihrer Randkante 10 auf, so daß die Deckenlast von der statisch beaufschlagbaren Traglage 3 aufgenommen werden kann.As is schematically indicated in Fig. 1, the external wall panel element 1 has three layers, namely a statically loadable support layer 3, which faces the inside 4 of the building. A thermal insulation layer 6 is applied to the support layer 3, facing the outside 5 of the wall, which protrudes upwards over the support layer 3 in the area of the upper edge 7 of the panel element 1 with a projection 8. A ceiling panel 9 rests with its edge 10 in the angle area thus formed, so that the ceiling load can be absorbed by the statically loadable support layer 3.
Auf der Innenseite der Traglage 3 ist ferner eine dünne Feinmörtelschicht 11 aufgebracht, die der zur Gebäudeinnenseite 4 hinweisenden Fläche des Plattenelementes 1 ein glattes Erscheinungsbild gibt. Damit kann direkt auf das Plattenelement 1 tapeziert oder darauf eine Wandfarbe angebracht werden. Ein Verputzen kann entfallen.A thin layer of fine mortar 11 is also applied to the inside of the supporting layer 3, which gives the surface of the panel element 1 facing the inside of the building 4 a smooth appearance. This means that wallpaper can be put up directly on the panel element 1 or a wall paint can be applied to it. Plastering is not necessary.
Wie aus Fig. 2 deutlich wird, besteht die Traglage 3 aus einem haut'S As can be seen from Fig. 2, the supporting layer 3 consists of a skin'S
werksporigen Betonmaterial mit einer Rohdichte von z.B. 1,40 kg/dm . Die maximale Korngröße der Zuschlagstoff-Partikel 12 beträgt meist 16 mm.porous concrete material with a bulk density of e.g. 1.40 kg/dm . The maximum grain size of the aggregate particles 12 is usually 16 mm.
Aufgrund der Haufwerksporigkeit des verwendeten Betons bleiben zwischen den BindemittelBrücken 13 Poren 14. Die Dicke dT beträgt z.B. 12 cm, so daß sich bei der verwendeten Rohdichte der Traglage 3 eine Wärmeleitzahl dafür von 0,79 ergibt.Due to the porosity of the concrete used, pores 14 remain between the binder bridges 13. The thickness d T is 12 cm, so that with the density used for the supporting layer 3, a thermal conductivity of 0.79 results.
Die Dicke &aacgr;&psgr; der Wärmedämmlage 3 beträgt 24,5 cm, so daß sich eine Gesamtdicke D des Plattenelementes 1 von 36,5 cm ergibt.The thickness α of the thermal insulation layer 3 is 24.5 cm, resulting in a total thickness D of the panel element 1 of 36.5 cm.
Die auf die Traglage 3 aufgebrachte Wärmedämmlage 6 besteht - wie in Fig. 2 verdeutlicht wird - aus Leichtzuschlagstoff-Partikeln in Form von Blähglas-Granulatteilchen 15, deren Korngröße vorteilhafterweise zwischen 2 mm und 8 mm liegt. Die Blähglas-Granulatteilchen 15 sind durch eine ihre Zwischenräume vollständig ausfüllende porosierte Bindemittel-Matrix 16 ausgefüllt, die in Fig. 2 punktiert angedeutet ist. Diese Bindemittelmatrix besteht aus Wasser, Zement, einem Schäumungsmittel und einem Fließmittel. Letzteres verbessert die Durchmischbarkeit der Granulatteilchen 15 mit der Bindemittelmatrix 16.The thermal insulation layer 6 applied to the supporting layer 3 consists - as shown in Fig. 2 - of lightweight aggregate particles in the form of expanded glass granulate particles 15, the grain size of which is advantageously between 2 mm and 8 mm. The expanded glass granulate particles 15 are filled with a porous binder matrix 16 that completely fills their spaces, which is indicated by dots in Fig. 2. This binder matrix consists of water, cement, a foaming agent and a flow agent. The latter improves the mixability of the granulate particles 15 with the binder matrix 16.
Weiterhin ist in Fig. 2 die Feinmörtelschicht 11 gezeigt, mittels derer die Innenseite der Traglage 3 egalisiert wird. Diese Feinmörtelschicht 11 ist vorteilhafterweise von heller Farbgebung. Die Dicke der Feinmörtelschicht 11 beträgt wenige mm und ist damit vernachlässigbar.Furthermore, Fig. 2 shows the fine mortar layer 11, by means of which the inside of the supporting layer 3 is leveled. This fine mortar layer 11 is advantageously light in color. The thickness of the fine mortar layer 11 is a few mm and is therefore negligible.
Wie ferner der Fig. 2 entnehmbar ist, ist eine Beschichtung 17 in Form einer die Oberflächenfestigkeit der Wärmedämmlage 6 steigernden Hartschicht 18 auf die außenseitige Oberfläche 19 aufgebracht. Dies kann beispielsweise durch Aufstreichen eines Zementmörtels mit einer Schichtdicke von einigen Millimetern erfolgen.As can also be seen from Fig. 2, a coating 17 in the form of a hard layer 18 that increases the surface strength of the thermal insulation layer 6 is applied to the outside surface 19. This can be done, for example, by applying a cement mortar with a layer thickness of a few millimeters.
In der dieser Beschreibung angefügten Tabelle mit dem Titel "Kennwerte von verschiedenen 36,5 cm dicken Außenwänden" sind Varianten für das erfindungsgemäße Plattenelement mit unterschiedlichen Auslegungen der einzelnen Lagen entnehmbar. Ferner zeigt diese Tabelle deutlich die Unterschiede in den k-Werten zwischen homogenen, aus haufwerksporigem Leichtbeton hergestellten Wandelementen und den erfindungsgemäßenIn the table attached to this description with the title "Characteristic values of various 36.5 cm thick external walls" variants for the panel element according to the invention with different designs of the individual layers can be found. Furthermore, this table clearly shows the differences in the k-values between homogeneous wall elements made of porous lightweight concrete and the inventive
zweilagigen Wandelementen. Erstere erreichen einen k-Wert im Bereich zwischen 0,50 und 0,45, wogegen die erfindungsgemäßen Plattenelemente k-Werte bis herunter zu 0,30 erzielen. Auch zeigt die Tabelle, daß die erfindungsgemäßen Plattenelemente wesentlich höhere Festigkeiten aufweisen. two-layer wall elements. The former achieve a k-value in the range between 0.50 and 0.45, whereas the panel elements according to the invention achieve k-values down to 0.30. The table also shows that the panel elements according to the invention have significantly higher strengths.
Die Herstellung eines Außenwand-Plattenelements ist kurz wie folgt zu erläutern: The production of an external wall panel element can be briefly explained as follows:
Auf Formtischen mit einem glatten Boden und seitlich umfassenden Schalungsrändern wird als erstes eine Feinmörtelschicht aufgebracht. Anschließend wird der Beton für die Traglage 3 in der statisch gewünschten Dicke aufgebracht und eventuell durch Rütteln oder Stampfen vorverdichtet. Unmittelbar anschließend wird dann die Wärmedämmlage 6 aufgegeben, bis die Gesamtdicke des Plattenelementes erreicht ist. Der für die Wärmedämmlage 6 verwendete Isolierbeton, der im frischen Zustand eine breiige Konsistenz aufweist, wird an der Oberseite durch Abziehen egalisiert, so daß eine ebene Oberfläche hergestellt wird. Falls erforderlich, kann diese Schicht zuvor noch leicht durch Einwirkung von Vibration oder dergleichen verdichtet werden.First, a layer of fine mortar is applied to formwork tables with a smooth base and formwork edges on the sides. The concrete for the supporting layer 3 is then applied in the statically desired thickness and possibly pre-compacted by vibrating or tamping. Immediately after this, the thermal insulation layer 6 is applied until the total thickness of the panel element is reached. The insulating concrete used for the thermal insulation layer 6, which has a pasty consistency when fresh, is leveled on the top by scraping off so that a flat surface is produced. If necessary, this layer can be slightly compacted beforehand by applying vibration or the like.
Der Raumgewichtsunterschied zwischen dem schweren Betonmaterial der unteren Traglage und dem leichteren Isolierbeton der Wärmedämmlage verhindert im übrigen ein unerwünschtes Vermengen beider Schichten in der Grenzzone. Wie aus Fig. 2 deutlich wird, ist diese relativ genau definiert Bei der Erhärtung des Plattenelements stellt sich anschließend eine innige und feste Verbindung zwischen der Traglage 3 und der Wärmedämmlage 6 ein. Falls erforderlich kann dann noch die Hartschicht 18 auf die außenseitige Oberfläche 19 der Wärmedämmlage 6 in der erörterten Weise aufgestrichen werden. Die so hergestellten Plattenlemente können nach ausreichender Aushärtung ohne weitere Behandlung transportiert und montiert werden, ohne Schaden zu nehmen.The difference in density between the heavy concrete material of the lower supporting layer and the lighter insulating concrete of the thermal insulation layer also prevents an undesirable mixing of the two layers in the boundary zone. As can be seen from Fig. 2, this is defined relatively precisely. When the panel element hardens, an intimate and firm connection is then established between the supporting layer 3 and the thermal insulation layer 6. If necessary, the hard layer 18 can then be applied to the outside surface 19 of the thermal insulation layer 6 in the manner discussed. The panel elements produced in this way can be transported and installed without further treatment after sufficient hardening and without sustaining damage.
Im übrigen ist darauf hinzuweisen, daß die Plattenelemente bei der Herstellung z.B. mit Hilfe von Baustahlmatten bewehrt werden können.Furthermore, it should be noted that the plate elements can be reinforced during production, e.g. using structural steel mesh.
Kennwerte von verschiedenen 36,5 cm dicken AußenwändenCharacteristics of various 36.5 cm thick exterior walls
lage in cmThickness of the load
position in cm
Traglage in kg/dm3 Density of
Load capacity in kg/dm 3
der TraglageThermal conductivity
the supporting position
dämmlage in cmThickness of heat
insulation layer in cm
Wärmedämmlage
in kg/dm3 Density of
Thermal insulation layer
in kg/ dm3
WärmedämmlageThermal conductivity of
Thermal insulation layer
seitig verputzten Wandk-value of both
plastered wall
Traglage in N/mm2 Compressive strength of
Load bearing capacity in N/mm 2
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29521623U DE29521623U1 (en) | 1995-10-19 | 1995-11-14 | Exterior wall panel element, especially for residential buildings |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19538902 | 1995-10-19 | ||
| DE19542315A DE19542315B4 (en) | 1995-10-19 | 1995-11-14 | Exterior wall panel element, especially for residential buildings |
| DE29521623U DE29521623U1 (en) | 1995-10-19 | 1995-11-14 | Exterior wall panel element, especially for residential buildings |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29521623U1 true DE29521623U1 (en) | 1997-11-27 |
Family
ID=26019602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29521623U Expired - Lifetime DE29521623U1 (en) | 1995-10-19 | 1995-11-14 | Exterior wall panel element, especially for residential buildings |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29521623U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3042745A1 (en) * | 2015-01-06 | 2016-07-13 | Pavel Kovalchuk | Method for the preparation of prefabricated concrete blocks and a prefabricated concrete block produced according to the method |
-
1995
- 1995-11-14 DE DE29521623U patent/DE29521623U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3042745A1 (en) * | 2015-01-06 | 2016-07-13 | Pavel Kovalchuk | Method for the preparation of prefabricated concrete blocks and a prefabricated concrete block produced according to the method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3249135B1 (en) | Insulating wall element | |
| DE19831295A1 (en) | Porous lightweight concrete for prefabricated housing parts contains cement-coated expanded polystyrene beads, prewetted expanded slate, melamine-based flow improver, foam and water | |
| DE102008048800A1 (en) | Tabular component | |
| EP0697487B1 (en) | Wall, floor or roof element in panel form for buildings | |
| DE19542315B4 (en) | Exterior wall panel element, especially for residential buildings | |
| DE102011110918B4 (en) | Building construction with wall construction for load-bearing walls in a multi-storey building and method for producing a building structure | |
| DE4338185A1 (en) | House of wooden prefab. construction - incorporates heating pipes in walls between inside wall panels and insulating material in wall cavity | |
| DE102005032557B4 (en) | Component, in particular for building structures | |
| EP0906816B1 (en) | Process for making industrially prefabricated wall elements | |
| DD297386A5 (en) | POLYSTYLENE CARBON FOR CONCRETE PREPARED PARTS | |
| DE29624258U1 (en) | Fireproof lining panel | |
| WO2000032889A1 (en) | Method for producing an at least two-layered external wall element and external wall element produced using said method | |
| DE29521623U1 (en) | Exterior wall panel element, especially for residential buildings | |
| EP0419785A2 (en) | Polystyrene concrete for precast concrete units | |
| DE20017574U1 (en) | Building wall parts, in particular walls, floors, ceilings or the like. as well as elements of it with thick matter filling | |
| WO1997013043A1 (en) | Prefabricated solid-construction modular house | |
| AT244040B (en) | Plate-shaped component | |
| DE10030729A1 (en) | Plate element for construction of walls, ceilings or roofs of buildings comprises a concrete and wooden structure provided with an inner layer which consists of a mechanically stable, self-supporting material | |
| DE102012106778A1 (en) | Method for treating of ultra-high-strength concrete of sandwich element, involves installing ultra-high-strength concrete in adjustable roller gap, such that strong bond is produced between reinforcement and ultra high-strength concrete | |
| DE4404305C2 (en) | Process for the manufacture of a residential building statics | |
| DE29801589U1 (en) | Multi-layer component, in particular for creating heat-insulating and load-bearing walls for house construction | |
| DE10008748A1 (en) | Insulating facade, e.g. for brickwork, load bearing concrete or old plaster, comprises a plaster and aggregate layer applied onto insulation boards mounted directly on a surface | |
| EP0936063A2 (en) | Thermally insulating composite building element | |
| DE102022123043A1 (en) | MULTI-LAYER INSULATION SYSTEM | |
| DE29622513U1 (en) | Wall construction in wood construction |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19980115 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 19990330 |
|
| R165 | Request for cancellation or ruling filed | ||
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20020313 |
|
| R173 | Request for cancellation of utility model refused | ||
| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20040426 |
|
| R071 | Expiry of right |