DE3035931C2 - Wandelement für Gebäude - Google Patents
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Description
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Die Erfindung bezieht sich auf ein als Heiz- bzw. Kühlvorrichtung dienendes Wandelement für Gebäude,
das einen plattenförmigen Heiz- bzw. Kühlkörper aus zementgebundenem Werkstoff mit das wärmefördernde
Medium aufnehmenden Heiz- bzw. Kühlleitungen und einen damit verbundenen plattenförmigen Isolierkörper
aus Schaumstoff aufweist.
Es ist bekannt, für Heizzwecke Metallheizkörper in Gebäuden zu verwenden, die in verschiedener Formgebung
derart ausgebildet sind, daß ein solcher Metallheizkörper innen das jeweilige wärmefördernde Medium
führt, z. B. Heiz- oder auch Kühlwasser. Solche Metallheizkörper sind in verschiedenen Größen und
Ausbildungen als Radiatoren oder Heizplatten ausgebildet und werden je nach Bedarf im zu beheizenden Raum
in ihrer Größe ausgewählt und montiert. Die Beherrschung der Anforderungen an die Installation von
Heizkörpern nimmt mit der Verschärfung von Vorschriften in bezug auf die Energieeinsparung erheblich
zu. Zum anderen steigt die Tendenz, in der modernen Bautechnik industrielle Vorfertigung einzusetzen und so
weit wie möglich der Installation dienende Bauteile in den allgemeinen Aufbau des Gebäudes einzubeziehen.
Dies ist praktisch bei den bekannten Metallheizkörpern nicht möglich. Die bauseitige Erfüllung aller Normen
stößt auf Begrenzungen, die aus den eingeschränkten Möglichkeiten der Handwerker am Bau resultieren und
auf der anderen Seite aus der Abhängigkeit von menschlicher Zuverlässigkeit in der Arbeitsausführung.
Das Einhalten der vorgeschriebenen Dämmwerte ist kaum vorhersehbar und nachträglich kontrollierbar, so
daß immer stärker die Forderung nach kompletten Funktionsbauteilen besteht die als typengeprüfte Teile
beim Bau Verwendung finden können. Ein weiteres besonderes Problem ergibt sich bei den für solche
Metallheizkörper erforderlichen Heizkörpernischen, die ja in den Gesamtbau einbezogen sein müssen und
insbesondere baustatische Funktionen übernehmen müssen, wobei andererseits jedoch möglichst hohe
Wärmedämmung zur Einhaltung der vorgeschriebenen Normen erforderlich ist Dies erfordert bei den
bekannten Metallheizkörpern erheblichen Aufwand und kann doch nur unzureichend erfüllt werden. Zusätzliche
Schwierigkeiten ergeben sich dabei bei der Anbringung der Heizkörper mit Haken und Schellen od. dgl., die zu
unkontrollierbaren Wärmebrücken führen und damit auch aufwendige Wärmedämmaßnahmen zunichte
machen können, insbesondere bei den geschilderten unzulänglichen Ausführungen am Bau.
Es ist andererseits eine Dach-, Wand- oder Bodenplatte d.r eingangs angegebenen Art bekannt (DE-GM
80 06 071), bei der die Heiz- bzw. Kühlleitungen in einer ebenen, ■ trhältnismäßig dünnen Platte aus Beton- oder
Ziegelmaterial eingebettet sind und diese Platte mit einer ebenfalls ebenen Dämmschicht aus Kunststoffschaum
verbunden ist Dieses als Verbundplatte anzusehende Element kann daher lediglich zur Belegung
von Bauflächen eingesetzt werden, es kann jedoch mangels ausreichender Festigkeitseigenschaften der
verwendeten Schichten keine statischen Funktionen übernehmen und somit nicht als solches Bauteil mit
gleichzeitiger Funktion als Kühl- bzw. Heizkörper in ein Gebäude einbezogen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einem Wandelement der oben angegebenen Art ein
als Heiz- bzw. Kühlvorrichtung dienendes Wandelement für Gebäude zu schaffen, bei dem sowohl die
Forderungen an die Energieeinsparung und damit an die Wärmedämmung erfüllt werden als auch zugleich
ermöglicht wird, dieses Wandelement auch als statische Funktion übernehmendes Bauteil in das Gebäude
einzubeziehen und damit die geschilderten Schwierigkeiten zu beseitigen. Dabei soll das Wandelement
einfach aufgebaut, aus einfachen Werkstoffen hergestellt und leicht zu montieren sein. Ferner soll
insbesondere auch die industrielle Vorfertigung solcher Wandelemente ermöglicht bzw. gefördert werden.
Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß für den plattenförmigen Heiz- bzw. Kühlkörper Zement
mit hochdichter hydraulischer Bindung vorgesehen ist und der plattenförmige Isolierkörper aus keramischem
Schaumwerkstoff besteht und daß der Heiz- bzw. Kühlkörper und der Isolierkörper gemeinsam in einem
mit im wesentlichen U-förmigem Querschnitt ausgebildeten Stützkörper, für den ebenfalls Zement mit
hochdichter hydraulischer Bindung vorgesehen ist, angeordnet sind.
Der Stützkörper gewährleistet die erforderliche statische Festigkeit des Wandelements. Der Isolierkörper
trägt zur Tragfähigkeit des Wandelements bei und gewährleistet vor allem eine hohe Wärmedämmung
einerseits und eine hohe Speicherfähigkeit andererseits. Der Heiz- bzw. Kühlkörper bildet ein in das
Wandelement besonders einfach zu integrierendes Element Stützkörper, Isolierkörper und Heiz- bzw.
Kühlkörper sind bei der Herstellung durch die hydraulische Bindung zwischen den Zementteilen
einerseits und dem Schaumwerkstoff andererseits innig miteinander verbunden. Die Herstellung und insbesondere
die industrielle Vorfertigung sind einfach und führen zu der geschilderten innigen Verbindung. Sowohl
der Zement mit hochdichter hydraulischer Bindung als auch der keramische Schaumwerkstoff sind äußererdentlich
korrosionsfest Das Wandelement ist infolge der hohen Wärmedämmung und der großen Wärmespeicherkapazität
dieses Wandelements insbesondere für Niedertemperatur-Heizungen von Vorteil.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist für den Stützkörper und den Heiz- bzw. Kühlkörper
Hydrosol-Colloid-Zement vorgesehen. Dieser Hydrosol-Colloid-Zement
läßt sich mit dem keramischen Schaumwerkstoff bei der Fertigung besonders innig im
Wege hydraulischer Bindung vereinigen. Zugleich weist er eine außerordentlich günstige Festigkeit zur Erfüllung
der statischen Forderungen auf.
Ein besonders hinsichtlich der Wärmedämmung und Integration in die Gebäudewandung vorteilhaftes
Wandelement wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht, daß auf der vom Heiz- bzw.
Kühlkörper abgewandten Seite des Stützkörpers wenigstens ein zusätzlicher plattenförmiger äußerer
Isolierkörper aus keramischem Schaumwerkstoff angeordnet ist. Dieser wirkt einerseits mittragend und
führt andererseits zu einer weiteren hohen Wärmedämmung und Wärmespeicherfähigkeit innerhalb der
Gebäudewandung. Eine besonders günstige Konstruktion wird hierbei erreicht, wenn der Stützkörper an
seiner Basis durchbrochen ist und die rückwärtige Seite 3ϊ
des inneren Isolierkörpers diesen Durchbruch durchdringt. Der Stützkörper übernimmt hierbei die statischen
Funktionen, während im übrigen das Wandelement außer dsm Heiz- bzw. Kühlkörper nahezu
vollständig aus dem keramischen Schaumwerkstoff mit hoher Wärmedämmung und hoher Wärmespeicherung
bestehen kann.
Ein weiterer baulicher Vorteil des erfindungsgemäß gestalteten Wandelements wird dadurch erreicht, daß
bei waagerechter Anordnung des Stützkörpers sein 4->
oberer Schenkel als Nutzfläche, insbesondere Fensterbank, ausgebildet sein kann.
Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfährungsbeispiels der Erfindung anhand
der Zeichnung erläutert. Es zeigt w
F i g. 1 eine schaubildliche Ansicht des aus dem Stützkörper und dem äußeren Isolierkörper bestehenden
Teils des Wandelements nach der Erfindung,
F i g. 2 eine schaubildliche Ansicht des vollständigen Wandelements nach der Erfindung.
Das Wandelement nach der Erfindung weist einen Stützkörper 1 mit im wesentlichen U-förmigem
Querschnitt auf. Im Ausführungsbeispiel ist dieser Stützkörper in waagerechter Anordnung dargestellt,
wie es der üblichen Anwendung eines solchen Wandelements entspricht. Der Stützkörper 1 besteht
aus Zement mit hochdichter hydraulischer Bindung, insbesondere aus Hydrosol-Colloid-Zement, der ferner
zweckmäßig durch geeignete Materialien bewehrt ist, z. B. durch Fasern, insbesondere Mineralfasern, Stahlbe- b5
wehrungen od. dgl. Der Stützkörper weist einen unteren Schenkel la, einen oberen Schenkel \bund eine Basis Ic
auf. An seiner Basis Ic ist dieser Stützkörper durchbrochen zu einer hier rechteckigen Aussparung 2.
Die zur Gebäudeaußenseite gerichtete Fläche des Stüizkörpers 1 ist mit einem zusätzlichen plattenförmigen
äußeren Isolierkörper 3 verbunden, der aus keramischem Schaumwerkstoff, insbesondere aus keramisch
gebundenem Blähton, besteht Anstelle des Blähtons können jedoch auch andere blähfähige
keramische Werkstoffe eingesetzt werden, z. B. Blähschiefer od. dgl. Der so aufgebaute Teil des Wandelements
ist in F i g. 1 dargestellt.
F i g. 2 zeigt den weiteren Aufbau des erfindungsgemäßen Wandelements: Zwischen den Schenkeln la und
Ib und anliegend an der Basis Ic des Stützkörpers 1 aus
Hydrosol-Colloid-Zement ist ein innerer Isolierkörper 4 angeordnet, der im Ausführungsbeispiel ebenfalls im
wesentlichen U-förmig ausgebildet ist und somit eine oben und unten durch die Schenkel des inneren
Isolierkörpers 4 begrenzte rechteckige Aussparung 5 bildet, die zürn Gebäudeinnern hin offen ist. Zweckmäßig
durchdringt dieser innere Isolierkörper 4 auf seiner Rückseite die Aussparung 2 des Stützkörpers 1 (F i g. 1),
was zur Vereinfachung in der Zeichnung nicht dargestellt ist und durch entsprechende Formgebung
des inneren Isolierkörpers 4 erreicht wird. Es ist jedoch auch möglich, die Aussparung 2 des Stützkörpers 1
durch einen gesonderten plattenförmigen isolierkörper auszufüllen. Der Isolierkörper 4 und, gegebenenfalls, der
die Aussparung 2 ausfüllende weitere Isolierkörper besteht aus dem keramischen Schaumwerkstoff wie der
äußere Isolierkörper 3.
In der Aussparung 5 des inneren Isolierkörpers 4 ist ein plattenförmiger Heiz- bzw. Kühlkörper 6 angeordnet
und rückwärtig innig durch hydraulische Bindung mit dem inneren Isolierkörper 4 verbunden, wie auch
der äußere Isolierkörper 3 mit dem Stützkörper 1 auf dessen Rückfläche. Der Heiz- bzw. Kühlkörper besteht
ebenfalls aus Zement mit hochdichter hydraulischer Bindung, insbesondere aus Hydrosol-Colloid-Zement,
und ist gegebenenfalls ebenfalls mit geeigneten Bewehrungen versehen, insbesondere faserverstärkt
oder durch geeignete Stahlbewehrungen. In diesen Heiz- bzw. Kühlkörper 6 sind die das wärmefördernde
Medium führenden Heiz- bzw. Kühlleitungen 7 eingearbeitet, z. B. eingeformt oder eingebohrt. Um an den
jeweiligen offenen Enden diese Heiz- bzw. Kühlleitungen 7 miteinander in der jeweils gewünschten Weise zu
verbinden oder die jeweils gewünschten weiterführenden Anschlüsse zu erzeugen, ist der Heiz- bzw.
Kühlkörper 6 auf seinen nicht vom inneren Isolierkörper 4 begrenzten Flächen mit seitlichen Ausnehmungen
8 versehen, in die die Heiz- bzw. Kühlleitungen 7 münden und in denen die Enden dieser Heiz- bzw.
Kühlleitungen 7 in geeigneter Weise miteinander verbindbar sind, z. B. durch eingesetzte, die Verbindungsleitungen
enthaltende Einsatzteile, die zur Vereinfachung nicht dargestellt sind, deren z. B. als Verbindungen
für die mäanderförmige Führung der Heiz- bzw. Kühlleitungen 7 bei 9 strichpunktiert angedeutet sind.
Für entsprechende Anwendungsfälle können die Innenwandungen der Heiz- bzw. Kühlleitungen 7 mit einer
Beschichtung, insbesondere aus Acrylharz, gegen das Heiz- bzw. Kühlmedium versiegelt sein. Wie Fig.2
ferner deutlich zeigt, kann bei der dargestellten waagerechten Anordnung des Stützkörpers 1 dessen
oberer Schenkel \b als Nutzfläche, insbesondere als Fensterbank, ausgebildet sein.
Das so erfindungsgemäß gestaltete Wandelement kann direkt als Bestandteil des Gebäudes in dessen
jeweiligen Wände od. dgl. integriert werden und dort zugleich die erforderlichen statischen Funktionen
erfüllen, da der Stützkörper 1 mit der jeweils erforderlichen Festigkeit gestaltet sein kann und die
Isolierkörper 2 und 4 sowie auch die Heiz- bzw. Kühlplatte 6 zu dieser Festigkeit beitragen. Das
Wandelement kann unten auf dem Rohbeton des Gebäudes oder auch auf einer ähnlich geschichteten
Bauplatte aufruhen, wie es der jeweilige Anwendungsfall erfordert. Es können auch senkrechte Leitungsführungen
innerhalb der Heiz- bzw. Kühlplatte 6 vorgesehen sein. Auch ist es möglich, die Heiz- bzw.
Kühlleitungen 7 als gesonderte Rohrleitungen in den Heiz- bzw. Kühlkörper 6 einzubetten oder einzuziehen.
Das Wandelement erfordert keinerlei insbesondere metallene Halterungs- oder Befestigungsmittel, so daß
etwaige Wärmebrücken aus solchen Metallteilen vollständig vermieden werden.
Claims (5)
1. Als Heiz- bzw. Kühlvorrichtung dienendes Wandelement für Gebäude, das einen plattenförmigen
Heiz- bzw. Kühlkörper aus zementgebundenem Werkstoff mit das wärmefördernde Medium aufnehmenden
Heiz- bzw. Kühlleitungen und einen damit verbundenen plattenförmigen Isolierkörper aus
Schaumstoff aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß für den plattenförmigen Heiz- bzw. Kühlkörper (6) Zement mit hochdichter hydraulischer Bindung vorgesehen ist und der
plattenförmige Isolierkörper (4) aus keramischem Schaumwerkstoff besteht und daß der Heiz- bzw.
Kühlkörper (6) und der Isolierkörper (4) gemeinsam )5
in einem mit im wesentlichen U-förmigem Querschnitt ausgebildeten Stützkörper (1), für den
ebenfalls Zement mit hochdichter hydraulischer Bindung vorgesehen ist, angeordnet sind.
2. Wandelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß für den Stützkörper (1) und den Heiz- bzw. Kühlkörper (6) Hydrosol-Colloid-Zement
vorgesehen ist
3. Wandelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der vom Heiz- bzw.
Kühlkörper (6) abgewandten Seite des Stützkörpers (1) wenigstens ein zusätzlicher plattenförmiger
äußerer Isolierkörper (3) aus keramischem Schaumwerkstoff angeordnet ist
4. Wandelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Stützkörper (1) an seiner Basis (^durchbrochen ist und die rückwärtige Seite
des inneren Isolierkörpers (4) die so gebildete Aussparung (2) durchdringt.
5. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei waagerechter
Anordnung des Stützkörpers (1) sein oberer Schenkel (Ib) a\s Nutzfläche, insbesondere Fensterbank,
ausgebildet ist
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