DE3621059A1 - Gebaeudekonstruktion mit mindestens einem beheizbaren tragglied - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gebäudekonstruktion mit mindestens einem beheizbaren Tragglied, welches die Form einer Stütze oder eines Trägers hat und welches mindestens ein von einer Heiz­ flüssigkeit durchflossenes Heizrohr aufweist.

Eine Gebäudekonstruktion dieser Art ist aus der DE-PS 18 10 493 bekannt. Dabei handelt es sich um eine in die Gebäudekonstruktion integrierte Heißluftheizung. Die Luft wird durch die Hohl­ räume von profilstabförmigen Stützen hindurchge­ leitet und tritt durch Öffnungen der Stützen in den zu heizenden Raum, nachdem sich die Luft in den Stützen an Heizrohren erwärmt hat, welche in Längsrichtung durch die Stützen verlaufen. Die Stützen haben die Form von C-förmigen oder doppel-T-förmigen Profilen, deren einseitig offene Hohlräume mit einer Abdeckung versehen sind, in welcher sich Öffnungen zum Durchtritt der Heiz­ luft befinden.

Ferner ist es aus den DE-PS 17 84 864, 21 32 921 und 29 53 759 bekannt, Heizwasser durch hohle Stahl­ stützen zu leiten und dadurch diese Stahlstützen als Heizkörper wirken zu lassen.

Beide bekannten Systeme haben die Nachteile, daß beim Abschalten des Heizwassers der umgebende Raum sehr schnell abkühlt, und daß in dem beheizten Raum ein starkes Temperaturgefälle mit verhältnismäßig sehr hoher Temperatur (Heizwassertemperatur von 70°C) und sehr niedriger Temperatur (beispielsweise nur 10°C) in den von den beheizten Stützen entfernt gelegenen Bereichen des beheizten Raumes herrscht.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, in dem beheizten Raum eine gleichmäßigere Temperatur­ verteilung und einen langsameren Temperaturabfall nach dem Abschalten der Heizung zu erzielen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Heizrohr oder die Heizrohre von einem Mantel aus Beton als Wärmespeicher und Wärmeübertragungsmedium umschlossen sind, der um das oder die Heizrohre gegossen ist, diese voll­ ständig umschließt und an diesen satt anliegt.

Durch die Erfindung wird eine Heizwirkung wie mit einem Kachelofen erzielt. Die Verwendung von Beton, in welchen das Heizrohr oder in welchen mehrere Heizrohre eingegossen sind, ist sowohl vom Material her als auch bezüglich des Herstellungsverfahrens preiswert. Nach dem Abschalten der Heizflüssigkeit gibt der Beton noch über längere Zeit gespeicherte Wärme ab.

"Tragglied" bedeutet hierbei "Stütze", welche normalerweise im wesentlichen vertikal verwendet wird und Kräfte aufnimmt, deren Kraftrichtung im wesentlichen in Stützenlängsrichtung verläuft, und "Träger", welche quer zur Trägerlängsrichtung verlaufende Kräfte aufnimmt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Betonmantel außen von einem Mantel aus Metall umgeben. "Metall" bedeutet hierbei insbesondere "Stahl" und "Aluminium", jedoch sind auch andere Materialien wie bei­ spielsweise Kupfer verwendbar.

Als "Beton" eignet sich jede Art von Beton, insbesondere "Spannbeton" (während des Gießens des Betons werden durch den Beton hindurchgehende Eisenstäbe unter Vorspannung gehalten) und "Stahl­ beton" (in welchem sich Eisenstäbe befinden, die während des Gießens des Betons nicht unter Vor­ spannung gehalten wurden).

Wichtig ist, daß der Beton satt an dem Heizrohr anliegt und auch während des Betriebes kein Zwischen­ raum zwischen Beton und Heizrohr entsteht, weil ein solcher Zwischenraum einen starken Heizleistungs­ verlust bedeuten würde. Deshalb sind gemäß der Erfindung die Heizrohre in den Beton eingegossen.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, in welchen mehrere Aus­ führungsformen die Erfindung als Beispiele dargestellt sind. Darin zeigen

Fig. 1 schematisch eine abgebrochene Darstellung einer Gebäudekonstruktion nach der Er­ findung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Tragglied der Gebäudekonstruktion nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Tragglied einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung,

Fig. 4 einen Querschnitt durch ein Tragglied einer nochmals weiteren Ausführungsform nach der Erfindung, und

Fig. 5 einen Querschnitt durch ein Tragglied einer nochmals weiteren Ausführungsform nach der Erfindung.

Die Tragkonstruktion nach Fig. 1 enthält zwei Trag­ glieder, von denen eines eine Stütze 2 und das andere ein darauf aufgesetzter Träger 4 ist. In den beiden Traggliedern 2 und 4 verlaufende Heizrohre 6 und 8 sind an der Anschlußstelle 10 der beiden Tragglieder miteinander verbunden, so daß Heiz­ flüssigkeit durch beide hindurchfließen kann. An den Traggliedern 2 und 4 befinden sich Befestigungs­ elemente 12, an welchen Glasplatten 14 befestigt sind. Zwischen den Befestigungselementen 12 und 14 befindet sich ein Wärmeisolationselement 16.

Statt der Glasplatten 14 können über die Befestigungs­ elemente 16 auch andere Bauteile an den Traggliedern 2 und 4 befestigt werden.

Die Tragglieder 2 und 4 können so ausgebildet sein, wie die Fig. 2, 3, 4 zeigen und wie dies nachfolgend beschrieben ist.

Das in Fig. 2 im Schnitt dargestellte Tragglied 22 weist einen Mantel 24 aus Metall auf, welches die Form einer länglichen Schiene hat, deren Querschnitt im wesentlichen U-förmig ist. Als Metall wird bevor­ zugt Stahl oder Aluminium verwendet. Der Metall­ mantel 24 ist das tragende Element des Traggliedes 22 und hat eine solche Größe, daß es die Lasten der Gebäudekonstruktion tragen kann. Durch den Hohlraum zwischen dem Steg 26 und den Schenkeln 28 erstreckt sich in Mantellängsrichtung ein Heizrohr 30, welches ungefähr in der Mitte des Hohlraumes angeordnet ist. Der Zwischenraum zwischen Metallmantel 24 und Heiz­ rohr 30 ist mit Beton 32 ausgegossen. Durch das Gießen des Betons 32 liegt der Beton 32 satt am Heizrohr 30 und satt an den Innenflächen des Metall­ mantels 24 an, wodurch eine gute Wärmeübertragung zwischen den einzelnen Elementen gewährleistet ist.

Die freien Enden 34 der Schenkel 28 sind in Richtung zueinander hin abgebogen, so daß der Beton 32 auch auf der offenen Seite des Metallmantels 24 von diesem Metallmantel gehalten wird und sich relativ zu diesem nicht verschieben kann. Die zwischen den freien Schenkelenden 34 vorhandene Öffnung 36 hat die Form eines Längsschlitzes und dient zum Gießen des Betons 32 in dem Metallmantel 24 und auch dazu, den Beton 32 nach dem Gießen in kurzer Zeit und richtig aushärten zu lassen.

Der Beton 32 umschließt beim Gießen auch einen Teil 38 eines Befestigungselements 40, welches durch die Öffnung 36 hindurch über die freien Enden 34 hinaus­ ragt. Das Befestigungselement 40 hat die Form eines in Längsrichtung des Metallmantels 24 verlaufenden Hohlkörpers von rechteckigem Querschnitt. Dies hat mehrere Vorteile: eine Platte, vorzugsweise eine Scheibe 42, welche eine Außenwand bildet, kann auf einfache Weise mit einer Schraube 44 am Befestigungs­ element 40 befestigt werden. Zwischen Scheibe 42 und Befestigungselement 40 befindet sich ein Iso­ lationselement 46 aus wärmeisolierendem Material, so daß eine Wärmebrücke zwischen Tragglied 22 und Glasplatte 42 verhindert wird. Ferner ergibt sich durch das überstehende Befestigungselement 40 ein leerer Zwischenraum 48 zwischen den freien Schenkel­ enden 34 und dem Isolationselement 46 sowie der Glas­ platte 42, was zusätzlich den Wärmeübergang vom Tragglied 22 zur Glasscheibe 42 erschwert.

Der Beton 32 kann sogenannter "Stahlbeton" sein, was bedeutet, daß in den Beton 32 Stahlelemente 50 und 52 zur Erhöhung der Festigkeitseigenschaften eingegossen sind. Abweichend hiervon kann der Beton 32 auch sogenannter "Spannbeton" sein, was bedeutet, daß die durch den Beton 32 hindurchgehenden Stahl­ elemente mechanisch vorgespannt werden, während der Beton 32 gegossen wird, und die vorgespannten Stahl­ elemente erst nach dem Trocknen des Betons 32 wieder entspannt werden, wobei sie sich zusammenziehen und die Spannkraft auf den Beton 32 übertragen.

Das Tragglied 22 hat eine rechteckige Querschnittsform. Dadurch können seitlich Bauelemente wie z.B. die Glasscheibe 42 auf einfachere Weise befestigt werden als bei einem runden Querschnitt des Traggliedes.

Die weiteren Ausführungsformen nach den Fig. 3, 4 und 5 werden nur soweit beschrieben, wie sie von der Aus­ führungsform in Fig. 2 abweichen.

Das in Fig. 3 im Querschnitt gezeigte Tragelement 62 hat eine schienenartig längliche Form. Es besteht im wesentlichen aus zwei mit Abstand parallel voneinander verlaufenden Heizrohren 64 und 66 und aus einem um sie herumgegossenen Mantel 68 aus Beton, welcher von einem im Querschnitt U-förmigem Mantel 70 aus Metall umgeben ist. Das tragende Element dieses Trag­ gliedes 62 ist der schienenartige Betonmantel 68. Der Metallmantel 70 hat keine tragende Funktion, sondern soll nur den Beton 68 schützen. Durch die Öffnung 36 zwischen den freien Schenkelenden 34 er­ streckt sich ein in den Betonmantel 68 während dessen Gießens eingegossenes Befestigungselement 40, welches über die nach innen abgebogenen Schenkel­ enden 34 hinausragt. Das eine Heizrohr 64 kann als Vorlaufleitung und das andere Heizrohr 66 als Rück­ laufleitung verwendet werden.

Die Ausführungsform nach Fig. 4 unterscheidet sich von den vorhergehenden Ausführungsformen dadurch, daß das Tragelement 82 keinen Metallmantel hat. Es enthält ein Heizrohr 84, um welches ein Mantel 86 aus Beton gegossen ist. In diesen Betonmantel 86 ist während des Gießens auch ein Befestigungselement 40 eingegossen worden. Der Betonmantel 86 ist als tragendes Bauelement der Gebäudekonstruktion ausge­ bildet. Er kann eine kleinere Querschnittsgröße haben, als dies für die Aufnahme der Belastungen der Gebäudekonstruktion erforderlich wäre, wenn auch das Heizrohr 84 als tragendes Bauelement ausgebildet ist, also einen entsprechend großen Querschnitt hat. Voraussetzung dabei ist, daß sich das Heizrohr nicht mit Bezug auf den Betonmantel 86 verschieben kann. Damit eine solche Verschiebung nicht auftritt, ist das Heizrohr 84 mit Vorsprüngen 88 versehen, um welche der Betonmantel 86 gegossen ist.

Die Ausführungsform nach Fig. 5 betrifft ein Trag­ glied 90 mit einem als tragendes Element wirkenden Heizrohr 84, um welches ein Mantel 92 aus Beton gegossen ist. Das Heizungsrohr 84 und der Beton­ mantel 92 sind beides tragende Elemente des Trag­ gliedes 90. Damit sie nicht gegeneinander ver­ rutschen können, ist das Heizungsrohr 84 mit Vor­ sprüngen 88 versehen, um welche der Betonmantel 92 gegossen ist. Ein Metallmantel 94 um den Beton­ mantel 92 dient nur zum Schutz, hat aber keine tragende Funktion. Die Elemente 84, 92 und 94 haben die in Fig. 5 gezeigte runde Querschnittsform, und sie haben eine stangenförmige Länge.

Bei allen Ausführungsformen hat der Beton die Wirkung wie ein Kachelofen, welcher die Wärme speichert und in angenehmer Weise langsam abgibt, ohne daß die Oberfläche des Traggliedes unangenehm oder gefährlich heiß ist.

Claims (10)

1. Gebäudekonstruktion mit mindestens einem beheizbaren Tragglied, welches die Form einer Stütze oder eines Trägers hat und welches mindestens ein von einer Heizflüssigkeit durchflossenes Heizrohr aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizrohr (30; 64, 66; 84) oder die Heiz­ rohre von einem Mantel (32; 68; 86; 92) aus Beton als Wärmespeicher und Wärmeübertragungsmedium um­ schlossen sind, der um das Heizrohr oder die Heiz­ rohre gegossen ist, diese vollständig umschließt und an diesen satt anliegt.

2. Gebäudekonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betonmantel (32; 68; 92) außen von einem Mantel (24; 70; 94) aus Metall umgeben ist.

3. Gebäudekonstruktion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Beton des Betonmantels (32; 68) in den Metallmantel (24; 70) eingegossen ist und darin den Zwischenraum zwischen Heizrohr (30; 64, 66) oder Heizrohren und Metallmantel ausfüllt und an beiden satt anliegt.

4. Gebäudekonstruktion nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallmantel (24; 70) an seinem Außenum­ fang mindestens eine Öffnung (36) aufweist, welche ein Eingießen von Beton in den Metallmantel zur Bildung des Betonmantels (32; 68) ermöglicht.

5. Gebäudekonstruktion nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Öffnung (36) im wesentlichen über die gesamte Länge des Metallmantels (24; 70) erstreckt.

6. Gebäudekonstruktion nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallmantel (24; 70) ein mehreckiger, vorzugsweise rechteckiger, Profilkörper ist.

7. Gebäudekonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Betonmantel (32; 68; 86) mindestens ein Befestigungselement (40) zur Befestigung von Wandteilen oder Deckenteilen (42) eingegossen (in den fließfähigen Beton während der Herstellung des Betonmantels eingefügt) ist.

8. Gebäudekonstruktion nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallmantel (24) als tragendes Element des Traggliedes (22) ausgebildet ist.

9. Gebäudekonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Betonmantel (32; 68) als tragendes Element des Traggliedes (22; 62) ausgebildet ist.

10. Gebäudekonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Heizrohre (30; 64, 66; 84) als tragendes Element des Traggliedes (22; 62; 82; 90) ausgebildet ist oder sind.