DE3934542A1 - Bauelement fuer den hochbau und durch dieses gebildetes wandelement - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bauelement entspre­ chend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

An modulartig im Rahmen des Hochbaus benutzbare Bauele­ mente werden in der Praxis vielfältige Anforderungen gestellt, die sich auf bauphysikalische und bauchemische Eigenschaften des Bauelements, dessen Herstellung bzw. Vorfertigung und bauseitige Verarbeitung und auf eine möglichst vielfältige bauseitige Verwendbarkeit bezie­ hen. Insbesondere die beiden letztgenannten Forderungen dienen der Reduzierung des bauseitig entsprechend einer vorgegebenen Baugestaltung erforderlichen Arbeits- und damit Kostenaufwands. Die beiden erstgenannten Eigen­ schaften des Bauelements betreffen im wesentlichen Festigkeits-,Wärme- und Schalldämmeigenschaften, Roh­ dichte, Temperaturverhalten, Witterungsbeständigkeit, Widerstandsfähigkeit gegenüber aggressiven Umgebungsme­ dien usw.

Als bekanntester Werkstoff zur Übernahme baustatischer Funktionen gilt Beton - von Nachteil ist jedoch dessen vergleichsweise hohe Wärmeleitfähigkeit sowie Rohdichte. Zur Wärme- bzw. Schalldämmung sind eine Reihe von Schaum­ werkstoffen auf der Basis anorganischer bzw. minera­ lischer Werkstoffe bekannt. Beispielsweise ist in der DE-OS 37 44 210 eine wasserhaltige, härtbare, ohne Wärmezufuhr von außen zu schäumende Schaummasse bekannt, die bei vergleichsweise hoher Festigkeit gleichzeitig eine niedrige Dichte aufweist. Diese bekannte Schaummas­ se dient zur Verfüllung von Hohlräumen im Berg- und Tunnelbau.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein modulartig benutz­ bares Bauelement für den Hochbau zu konzipieren, welches durch seine spezielle Gestaltung in vielfältiger Weise als Wand- und/oder Deckenelement im allgemeinen Hochbau nutzbar ist, in einfacher Weise an unterschiedliche bauphysikalische und allgemeine gebäude- und installa­ tionstechnische Anforderungen anpaßbar sowie bauseitig einfach verarbeitbar ist. Gelöst ist diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Bauelement durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.

Erfindungswesentlich ist hiernach ein Hohlkörper, der aus einem unbrennbaren Schaumwerkstoff gebildet wird und somit überwiegend anorganische Werkstoffe bzw. Werkstoff­ zusammensetzungen umfaßt. Als derartiger Schaumwerkstoff kann beispielsweise derjenige gemäß der DE-OS 37 44 210 benutzt werden, der in einer definierten Form zwecks Bildung des genannten Hohlraums geschäumt wird. Die Ummantelung ist zweckmäßigerweise stabartig ausgebildet und weist einen quadratischen Querschnitt auf, wohinge­ gen der genannte Hohlraum entweder eine kreisförmige oder einen, der Ummantelung ähnlche Querschnittsform aufweist. Der auf diese Weise durch eine Ummantelung definierbare Hohlkörper dient als vorgefertigter Aus­ gangskörper in vielfältiger Weise als Bauelement des Hochbaus und wird bestimmten bauphysikalischen bzw. bauchemischen Anforderungen jeweils durch besondere, sowohl eine Abdichtung bzw. Isolierung als auch eine verbesserte Klebefähigkeit bewirkende Oberflächenbe­ schichtungen, durch eine geeignete, die mechanische Widerstandsfähigkeit im Oberflächenbereich erhöhende thermische Behandlung, eine eine offen- oder geschlossen­ zellige, durch entsprechende Beeinflussung des Schäumvor­ gangs erreichbare werkstoffliche Gestaltung sowie durch eine beispielsweise baustatische Gesichtspunkte berück­ sichtigende werkstoffliche Füllung des Hohlraumes ange­ paßt. Im Rahmen der letztgenannten Füllung können grund­ sätzlich auch Verbundwerkstoffe wie z.B. ein armierter Beton eingesetzt werden. Die genannten Hohlräume können grundsätzlich unmittelbar zur Medienleitung benutzt werden, welches eine geeignete, chemisch inerte Abdich­ tung der Innenseiten voraussetzt - diese Hohlräume können auch zur Aufnahme von Rohrleitungen aller Art bzw. elektrischer Leitungen benutzt werden. Bauseitig besteht somit eine größtmögliche Freiheit in der Verwen­ dung dieses Bauelements.

Die Merkmale der Ansprüche 3 und 4 sind auf eine vorteil­ hafte werkstoffliche Ausgestaltung des Schaumwerkstoffs gerichtet. Dieser kann im Ergebnis ein Keramikwerkstoff sein, insbesondere eine zellkeramische Struktur aufwei­ sen. Dies ist bekanntlich neben einer hohen mechanischen Widerstandsfähigkeit mit einer sehr geringen Rohdichte verbunden, wobei sich gleichzeitig ein hohes Wärmedämm­ vermögen ergibt. Entsprechend einer offen- oder geschlos­ senporigen Ausbildung dieses Keramikwerkstoffs kann von diesem gleichzeitig bei Benutzung des Bauelements im Rahmen von Wandungen aufgrund des bei einer offenporigen Ausgestaltung gegebenen Feuchtigkeitsspeicherungsvermö­ gens ein Beitrag zur Raumklimatisierung geleistet wer­ den. Durch teilweises Blähen des Schaumwerkstoffs kann eine im Oberflächenbereich wirksame Verdichtung und damit weitere Erhöhung der mechanischen Widerstandsfähig­ keit und Festigkeit erreicht werden.

Die Verwendung einer Schutzbeschichtung auf der Basis einer Zement-Polymer-Dispersion entsprechend den Merkma­ len des Anspruchs 8 hat sich als praktisch besonders vorteilhaft erwiesen, insbesondere aufgrund der einfachen Verarbeitung sowie der hohen Elastizität dieser Be­ schichtung, welche beispielsweise auch zum Ausgleich thermisch unterschiedlicher Dehnungen geeignet ist. Darüber hinaus eignet sich diese Beschichtung zur Verkle­ bung mit benachbarten Bauelementen. Gleichzeitig kann diese 8eschichtung aufgrund ihres hohen Zementanteils nahezu unbrennbar eingestellt werden.

Die Merkmale des Anspruchs 9 sind insbesondere dann von Vorteil, wenn der eingangs genannte Hohlraum zu Re­ paratur- und Wartungszwecken inspizierbar sein muß. Dies ist z.B. der Fall, wenn der Hohlraum der Aufnahme von Rohrleitungen oder auch elektrischen Leitungen dient. Die im Bereich der Längsteilung einander gegenüberste­ henden Hälften der Ummantelung sind hierbei naturgemäß lösbar aneinander befestigt.

Die Ausfüllung des genannten Hohlraumes gemäß den Merk­ malen des Anspruchs 10 mit einem, alkalische Bedingungen mit sich bringenden Werkstoff dient insbesondere dem vorbeugenden Korrosionsschutz für in den genannten Hohlraum angeordnete metallische Teile aller Art.

Die Merkmale der Ansprüche 11 bis 13 sind auf weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Bauelements gerichtet und betreffen dessen Längener­ streckung, dessen Verknüpfungsmöglichkeit mit beispiels­ weise Querträgern sowie dessen weitere mechanische Versteifung. Die erfindungsgemäßen Bauelemente sind vorzugsweise mit Mitteln zur Anbringung äußerer Beweh­ rungselemente versehen, die mit diesen lösbar in Verbin­ dung stehen, beispielsweise verschraubt sind. Durch diese Mittel kann gleichzeitig der Verbund mit im Rahmen eines Wandelements benachbarten Baustäben hergestellt werden, so daß sich eine flächenhafte Bewehrung ergibt. Wesentlich ist hierbei, daß die Bewehrung lösbar angeord­ net ist.

Die gemäß den Merkmalen des Anspruchs 14 im Rahmen des Schaumwerkstoffs eingesetzten keramischen Massen sind außenseitig mit einer Glasfasermatte überzogen, welche vor dem Brennvorgang aufgebracht wird. Diese Maßnahme ist zur Festigkeitserhöhung beispielsweise bei nicht­ tragenden Raumtrennwänden zur Erzielung einer hinreichen­ den Festigkeit völlig ausreichend.

Bei den Merkmalen des Anspruchs 15 wird von den vorteil­ haften Verarbeitungseigenschaften schäumungsfähiger anorganischer Werkstoffe Gebrauch gemacht, welche bei­ spielsweise im Sanitärbereich eine noch weitergehende Vorfertigung ermöglichen.

Erfindungsgemäß werden im Rahmen des Schaumwerkstoffs mineralische Werkstoffe eingesetzt, die vorzugsweise durch Formschäumen gestaltet werden. Grundsätzlich ist ein Gestalten jedoch auch durch Freischäumen bauseitig möglich. Eine entsprechende Beschichtung des Schaumwerk­ stoffs ermöglicht darüber hinaus insbesondere im Sanitär­ bereich ein Ankleben von Sanitärobjekten, womit eben­ falls ein Beitrag zur Vereinfachung bauseitiger Installa­ tionsmaßnahmen geleistet ist.

Es ist ferner die Aufgabe der Erfindung, ein Wandelement zu konzipieren, in welches die erfindungsgemäßen Bauele­ mente eingebunden sind. Diese Aufgabe ist durch die Merkmale der Ansprüche 16-24 gelöst, die auf Wandelemen­ te gerichtet sind, die unter Verwendung der oben beschrie­ benen Bauelemente hergestellt werden können und insbeson­ dere deren vielseitige gebäudetechnische Einsetzbarkeit erkennen lassen. Die Bauelemente sind hiernach multifunk­ tional nutzbare, bauseitig in einfachster Weise an den jeweiligen Zweck anpaßbare Modulteile.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungs­ gemäßen Bauelements im Längsschnitt;

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines aus erfindungsge­ mäßen Bauelementen einer anderen Art zusammengesetztes Wandelement in einer Draufsicht;

Fig. 3 eine Ansicht eines Bauelements gemäß Pfeil III der Fig. 2;

Fig. 4 einen querschnitt eines Bauelements in einer Ebene IV-IV der Fig. 3;

Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Teil eines aus weiteren erfindungsgemäßen Bauelementen gebildeten Wandelements;

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines erfindungs­ gemäßen Decken-Bauelements.

Fig. 7 eine Querschnittsdarstellung eines unter Verwen­ dung von Bauelementen gemäß Fig. 5 gebildeten Wandele­ ments;

Fig. 8 einen Querschnitt eines mit Hinblick auf die Anbringung von Sanitärobjekten abgewandelten Wandelemen­ tes gemäß Fig. 7;

Fig. 9 eine Querschnittsdarstellung einer mit Hinblick auf eine Nutzung als Wärmetauscher abgewandelten Anord­ nung von Bauelementen gemäß Fig. 5;

Fig. 10 eine teilweise Querschnittsdarstellung der Anordnung gemäß Fig. 9 in einer Schnittebene X-X.

Das in Fig. 1 gezeigte Bauelement weist eine säulen­ bzw. stabartige Gestalt auf und ist im Querschnitt beispielsweise quadratisch ausgebildet. In Betracht kommt jedoch auch ein kreisförmiger Querschnitt.

Mit 1 ist ein, sich in Achsrichtung des Bauelements erstreckender, konisch in Richtung auf das obere Ende des Bauelements hin sich verjüngender, aus Beton be­ stehender Kern bezeichnet, der hauptsächlich bausta­ tische Funktionen erfüllt und entsprechend diesen Funk­ tionen bemessen ist. Es kann das in Fig. 1 gezeigte Bauelement somit statische Funktionen erfüllen.

Der Kern 1 ist in seinem unteren Bereich mit einer Ausnehmung 2 gleich bemessener und orientierter Konizi­ tät versehen, welche sich über eine definierte Höhe 3 erstreckt. Die Außenseite des Kernes 1 ist mit einer Ummantelung 4 aus einem unbrennbaren, anorganischen Schaumwerkstoff überzogen, der im Bereich seiner freien Oberfläche je nach den baulichen Einsatzbedingungen und Gegebenheiten in vielfältiger Form behandelt ist. Der Schaumwerkstoff kann beispielsweise ein zellkeramischer Werkstoff sein, der an seinen Grenzflächen zur Erhöhung seiner mechanischen Widerstandsfähigkeit verdichtet ist oder mit einer elastischen Beschichtung, bestehend beispielsweise aus einer Zement-Polymer-Dispersion überzogen ist. Durch die Ummantelung 4 wird somit der konische Kern außenseitig zur Gestalt einer im Quer­ schnitt beispielsweise quadratischen oder kreisförmigen Säule komplettiert. Es ist die genannte Ausnehmung 2 in gleicher Weise mit einem entsprechenden oder identischen Schaumwerkstoff ausgefüllt.

Man erkennt, daß der eine hohe Dichte, eine hohe Wärme­ leitfähigkeit und damit eine geringe Wärmedämmfähigkeit aufweisende Betonwerkstoff auf das, unter baustatischen Gesichtspunkten notwendige Ausmaß beschränkt ist, wohin­ gegen mittels der Verteilung des Schaumwerkstoffs auf die Ummantelung 4 bzw. die Ausnehmung 2 das Bauelement - in Richtung des Pfeiles 5 gesehen - gleichzeitig eine hinreichende Wärmedämmfähigkeit aufweist. Das Bauelement wird somit durch einen Verbundwerkstoff gebildet, be­ stehend aus Beton und Schaumstoff, wobei durch die Verteilung des Schaumstoffs auf die Ummantelung 4 einer­ seits und die Ausnehmung 2 andererseits eine gewisse Vergleichmäßigung des Wärmedurchgangswiderstands - in Richtung des Pfeiles 5 gesehen - erzielt wird.

Das in Fig. 1 gezeigte Bauelement kann durch Nebeneinan­ dersetzen bzw. Verkleben mit anderen vergleichbaren Bauelementen zu baustatisch tragenden Innen- und Außen­ wandungen von Gebäuden zusammengesetzt werden, wobei zwischen den einzelnen Bauelementen vorzugsweise eine Klebeschicht aus einer Zement-Polymer-Dispersion angeord­ net wird.

Zeichnerisch nicht dargestellt ist ein, auf den koni­ schen Kern 1 zur Aufnahme einer Deckenkonstruktion aufzusetzendes Kragenteil, welches beispielsweise aus Beton besteht, mit dem Kern korrosionssicher verschraubt ist und damit lösbar bleibt. Dieses Betonteil ist eben­ falls in einen wärmedämmenden Schaumwerkstoff eingebun­ den. Das Bauelement ist unterseitig zum Einsetzen in eine Vergußmasse bestimmt, die ihrerseits in eine bei­ spielsweise U-förmige Ausnehmung eines Fundaments einge­ bracht wird, welche U-förmige Ausnehmung zweckmäßiger­ weise durch ein entsprechendes U-Eisen gebildet wird.

Die Fig. 2 bis 5 lassen weitere Ausführungsbeispiele und Anwendungsformen erfindungsgemäßer Bauelemente sowie deren Anordnung im Rahmen von Wandungselementen erkennen.

So sind die in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Bauelemen­ te stabartig mit quadratischer Grundfläche ausgebildet und weisen jeweils Kerne 6 von kreisförmiger Querschnitts­ fläche auf. Die Ummantelung 7 der Kerne 6 besteht wiede­ rum aus dem genannten Schaumwerkstoff, der im Bereich seiner freien Oberflächen entsprechend der jeweiligen bauseitigen Verwendung behandelt ist.

Eine mögliche Verwendung der den Kernen 6 zugeordneten Räume ist die oben bereits dargestellte Aufnahme eines aus Beton bestehenden, hauptsächlich baustatische Funk­ tionen erfüllenden Einsatzes, wie in Fig. 4 dargestellt.

Eine weitere Verwendungsmöglichkeit der Kerne 6 liegt in der Nutzung dieser Querschnitte zur Medienleitung, beispielsweise für Nutzwasser, Abwasser, Lüftung sowie auch als Schornstein. Ferner können diese Querschnitte auch zur Aufnahme elektrischer Installationselemente aller Art wie z.B. der Kabelverlegung dienen. Weiterhin können zumindest einzelne Bauelemente längsgeteilt ausgebildet sein, dabei im Rahmen beispielsweise eines Wandelements voneinander lösbar sein, so daß der durch die Kerne 6 gegebene Innenraum jederzeit in einfachster Weise inspizierbar ist.

Wird das Bauelement beispielsweise als Schornsteinmantel benutzt, werden die im Rahmen der Ummantelung einge­ setzten anorganischen, beispielsweise keramischen Werk­ stoffe in engobierter Form eingesetzt und können somit im Rahmen eines Nieder- oder auch Hochtemperaturschorn­ steins Verwendung finden.

Werden die Bauelemente zur Förderung von Frisch- oder Abwasser benutzt, müssen die Kerne mit einer entspre­ chenden Innenbeschichtung versehen werden. Eine Außenbe­ schichtung der Bauelemente, insbesondere um einen Schutz gegenüber dem Eindringen von Wasser zu gewährleisten, kann durch eine Zement-Polymer-Beschichtung erreicht werden. Durch Brennen der im Rahmen der Ummantelung 7 eingesetzten anorganischen Werkstoffe ergibt sich ein zellkeramischer Werkstoff, der in an sich bekannter Weise offenzellig eingestellt sein kann und günstige raumklimatische Wirkungen entfaltet, insbesondere auf­ grund seiner hohen Wasserspeicherfähigkeit.

Die Füllung der Kerne 6 kann nicht nur mit Beton, sondern auch mit Lehm oder sonstigen unbrennbaren, zweckmäßiger­ weise jedoch alkalische Grenzflächen ausbildenden bau­ statisch geeigneten Werkstoffen erfolgen.

Die in den Fig. 2 bis 4 gezeigten Bauelemente können nicht nur in vertikaler Anordnung, sondern auch in horizontaler Anordnung, beispielsweise bei Treppenstufen bzw. Querträgern und damit bei Decken oder auch Dächern Verwendung finden.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform erfindungsge­ mäßer Bauelemente, die im Querschnitt die Form eines gleichseitigen Sechsecks bilden und deren Kern 8 wieder­ um von kreisförmigem Querschnitt ist. Diese Bauelemente sind hauptsächlich für eine vertikale Anordnung bestimmt und dienen damit ebenso wie die vorstehend bereits dargestellten Bauelemente in Verbindung mit beispiels­ weise einer Betonfüllung des Kernes 8 der Ausfachung von Gebäuden, somit der Bildung statisch tragender Elemente. Die Kerne 8 können jedoch wiederum - wie oben bereits dargestellt - in vielfältiger Weise der Aufnahme von Ver- und Entsorgungsleitungen aller Art dienen und darüber hinaus - bei entsprechender Innenbeschichtung unmittelbar dem Führen von Frisch- und Abwasser bzw. der Lüftung sowie dem Ableiten von Abgasen dienen.

Fig. 6 schließlich zeigt ein Ausführungsbeispiel eines plattenartigen Bauelements, welches wiederum aus einer, den oben bereits beschriebenen Bauelementen entsprechen­ den werkstofflichen Kombination besteht. So ist mit 9 ein ausschließlich unter baustatischen Gesichtspunkten dimensioniertes Kernbauteil 9 bezeichnet, welches vor­ zugsweise aus Beton besteht und ober- sowie unterseitig mit Schichten 10, 11 aus dem oben genannten anorga­ nischen Schaumwerkstoff überzogen ist. Durch die genann­ ten Schichten 10, 11 wird das Bauelement zu einer global quaderförmigen Außengestalt komplettiert, welches bau­ seitig als Einheit handhabbar ist und sich neben einer hohen Wärme- auch durch eine hohe Schalldämmfähigkeit auszeichnet. Insbesondere die Übertragung von Körper­ schall, bedingt durch eine Begehung der Oberseite 12 wird wirksam unterbunden. Aufgrund des Verbundwerkstoffs des Bauelements ergibt sich eine vergleichsweise geringe Dichte und damit geringe statische Belastung tragender Elemente eines Gebäudes, wobei der im Rahmen des Kern­ bauteils 9 verwendete Betonwerkstoff gegenüber Umgebungs­ einflüssen optimal geschützt ist.

Fig. 7 zeigt ein unter Verwendung erfindungsgemäßer Baustäbe entsprechend Fig. 5 hergestelltes komplettes Wandelement. Hierbei sind die Baustäbe an ihren, anein­ andergrenzenden Berührungsflächen 13 unter Verwendung eines geeigneten, auf den Werkstoff deren jeweiliger Ummantelungen 14 abgestimmten Klebstoffs, z.B. einer Zement-Polymer-Dispersion miteinander verklebt. Die Ummantelungen, die wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 einen kreisförmigen Kern 8 umgrenzen, bestehen ihrerseits aus einem überwiegend anorganischen, unbrenn­ baren Schaumwerkstoff.

Die sich auf der einen Seite 15 des Wandelementes im Bereich der Baustäbe ergebenden, durch zwei aneinander­ grenzende und im Bereich der jeweiligen Berührungsfläche 13 zusammenlaufende Seitenflächen zweier Baustäbe bestimm­ ten, im Querschnitt die Gestalt gleichseitiger Dreiecke aufweisenden Ausnehmungen 16 sind mit einem baustatisch wirksamen Werkstoff, beispielsweise einem Beton, dessen Armierung angedeutet ist, ausgefüllt. Durch Verfüllung dieser Ausnehmungen 16 werden somit die Baustäbe auf der Seite 15 zu einer im wesentlichen ebenen Wandung 17 komplettiert.

Auf diese Wandung 17 ist schließlich eine wärmedämmende Beschichtung 18 in geeigneter Weise, vorzugsweise durch Klebung befestigt, welche ihrerseits aus einem, mit dem Werkstoff der Ummantelung 14 zumindest ähnlichen, vorzugs­ weise identischen Werkstoff besteht. Es kann diese Beschichtung 18 auf ihrer äußeren Oberfläche schließlich noch mit einer Schutzschicht, einer dekorativ wirkenden oder sonstigen Schicht überzogen sein.

Die der Seite 15 gegenüberliegende Seite 19 des Wandele­ ments ist ebenfalls mit einer Beschichtung 20 überzogen, die aus einem, dem Werkstoff der Umhüllungen 14 zumindest vergleichbaren Werkstoff besteht. In diese Beschichtung 20 sind Ausnehmungen 21 eingeformt, die sich mit den, durch die Geometrie der Baustäbe bedingten Ausnehmungen 22 symmetrisch zu einer hier quadratischen Gestalt ergänzen, deren Flächendiagonale sich parallel zu der Seite 19 erstreckt. Die durch die Ausnehmungen 21, 22 gegebenen, im Querschnitt quadratischen Räume sind wiederum mit einem baustatisch wirksamen Werkstoff, vorzugsweise Beton ausgefüllt, dessen Armierung angedeu­ tet ist. Die Verbindung der Beschichtung 20 mit dem Beton oder sonstigen Werkstoff der Ausnehmungen 21, 22 kann wiederum in beliebiger Weise, vorzugsweise durch Klebung erfolgen. Im Bedarfsfall kann die Beschichtung 20 außenseitig wiederum mit einer Schutzbeschichtung versehen sein.

Die Nutzung der Kerne 8 kann wiederum in beliebiger Weise entsprechend den vorstehend bereits dargestellten Ausführungsbeispielen erfolgen.

Beispielsweise können auch die Kerne 8 mit einem bausta­ tisch wirksamen Werkstoff ausgefüllt sein, wobei die Ausnehmungen 16, 21, 22 der Aufnahme von Medienleitungen aller Art, elektrischen Installationen und auch Befesti­ gungselementen zur Anbringung von Sanitärkomponenten dienen. Insbesondere auf letztere Gesichtspunkte wird im folgenden noch eingegangen werden.

Man erkennt, daß aus der Verwendung der erfindungsge­ mäßen Baustäbe insbesondere bauseitig bei der Verarbei­ tung eine große Freiheit hinsichtlich der Anordnung von Installationselementen aller Art besteht. Man erkennt ferner, daß baustatisch wirksame Komponenten des Wandele­ ments, die beispielsweise aus Beton bestehen und zur Ausfachung von Gebäuden dienen, gegenüber Umwelteinflüs­ sen geschützt angeordnet sind und daß das Wandelement somit aufgrund seiner werkstofflichen Zusammensetzung in einfacher Weise und insbesondere variierbarer bausta­ tische, wärmedämmende und Installationsfunktionen aller Art vereinigt.

Fig. 8 zeigt ein unter Verwendung erfindungsgemäßer Baustäbe hergestelltes, speziell auf die Anbringung von Sanitärobjekten, wie z.B. eines Spülbeckens zugeschnitte­ nes Wandelement. Hierbei werden wiederum Baustäbe einge­ setzt, deren Querschnittsgeometrie denjenigen gemäß Fig. 5 entspricht, die an ihren Berührungsflächen 13 ähnlich wie das Wandelement gemäß Fig. 7 verklebt sind.

In dem gezeigten Fall sind drei, unmittelbar dem Spül­ becken 23 benachbarte Baustäbe im wesentlichen als Vollstäbe, bestehend aus einem dem Werkstoff der Umman­ telung 8 vergleichbaren Werkstoff, somit einem anorgani­ schen Schaumwerkstoff ausgebildet. Diese Baustäbe weisen auf ihrer, dem Spülbecken 23 zugekehrten Seite im Quer­ schnitt ungefähr rechteckige, sich in Längsrichtung derselben erstreckende Ausnehmungen 24 auf. In diese Ausnehmungen 24 sind jeweils der Ver- und Entsorgung des Spülbeckens 23 dienende Rohrleitungen eingesetzt, die ihrerseits wiederum in einen Schaumwerkstoff eingebettet sind. Das Einbetten dieser Rohrleitungen oder sonstiger Installationseinrichtungen kann bauseitig durch Ausschäu­ men der genannten Ausnehmungen geschehen. Auf eine zeichnerische Darstellung dieser Rohrleitungen ist aus Gründen der zeichnerischen Übersichtlichkeit verzichtet worden. Es sind diese genannten Ausnehmungen 24 somit außenseitig, d.h. bezogen auf die Seite 25 glatt ausge­ füllt, wobei an geeigneten, auf die Anschlußpunkte des Spülbeckens 23 abgestellten Stellen die genannten Rohr­ leitungen aus den Ausnehmungen 24 austreten.

Es sind wiederum zwischen den Baustäben verbleibende im wesentlichen dreieckförmige Ausnehmungen 16 mit einem baustatisch wirksamen Werkstoff, hier Beton ausgefüllt, dessen Armierung angedeutet ist. In Abweichung von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 werden durch derartige Ausnehmungen 16 beide Seiten des Wandelements im wesent­ lichen zur Bildung einer glatten Außenseite komplettiert. Diese Ausnehmungen 16 können jedoch wenigstens teilweise auch durch Einsetzen von Steinen verfüllt werden, die aus einem dem Werkstoff der Umfüllungen 14 entsprechen­ den Schaumwerkstoff bestehen, dessen Dichte aus Festig­ keitsgründen jedoch höher eingestellt ist, so daß in diese Steine Trageinrichtungen wie z.B. formschlüssig wirkende Laschen 26 zur Halterung des Spülbeckens 23 eingesetzt sind. Derartige Steine können in beliebiger Weise in den Ausnehmungen 16 angeordnet werden, es sind diese zweckmäßigerweise unter Verwendung eines geeigne­ ten Klebstoffs gehalten.

Grundsätzlich können auch die Ausnehmungen 24 in vielfäl­ tiger Weise genutzt werden, beispielsweise durch Einset­ zen baustatisch wirksamer Substanzen wie z.B. Beton, so daß auch über diese Ausnehmungen 24 Sanitärobjekte an dem Wandelement zu befestigen sind.

Die übrigen, das Wandelement bildenden Baustäbe können wie auf der rechten Seite der Fig. 8 gezeigt, in einer im wesentlichen der Fig. 5 entsprechenden Weise ausgebil­ det sein, d.h. es befinden sich innerhalb dieser wieder­ um kreisförmige Kerne 8. Diese Kerne 8 können wiederum entsprechend der projektierten Nutzung dieses Baustabes mit einer innenseitigen Schutzbeschichtung bzw. Schutz­ auskleidung 27 versehen sein.

Mit 28 ist eine, wiederum aus einem anorganischen unbrenn­ baren Schaumwerkstoff bestehende Beschichtung bezeichnet, die den Abschluß des Wandelementes auf dessen Seite 29 bildet. Grundsätzlich kann auch die dieser gegenüberlie­ gende Seite 25 mit einer solchen Schutzbeschichtung überzogen sein, welches jedoch zeichnerisch nicht wieder­ gegeben ist.

Die Fig. 9 und 10 zeigen eine weitere Abwandlungsmöglich­ keit in der Gestaltung sowie Verwendung der erfindungs­ gemäßen Baustäbe. Diese Abwandlung betrifft deren gleich­ zeitige Nutzung als Wärmetauscher.

Zu diesem Zweck wird von solchen Baustäben ausgegangen, die entlang einer sich in deren Längsrichtung erstrecken­ den Ebene 30 derart aneinander liegen, daß deren kreis­ förmige Kerne 8 durch eine metallische, wärmeleitfähige Trennwand 31 flüssigkeits- und gasdicht voneinander getrennt sind. Die Trennwand 31 erstreckt sich somit im wesentlichen achsparallel zu den Kernen 8, wobei die zueinander ebenfalls parallelen Baustäbe im übrigen entlang der genannten Ebene 30 zweckmäßigerweise mitein­ ander verklebt sind oder in sonstiger Weise dichtend aneinander befestigt sind. Die Kerne 8 dienen der Führung eines Wärmeträgermediums, z.B. Luft oder Flüssigkeit und sind mit einer, auf die Eigenschaften des genannten Mediums ausgerichteten Auskleidung 32 versehen. Gemäß der zeichnerischen Darstellung der Fig. 9 erstrecken sich jeweils zwei, mit Abstand voneinander angeordnete, konstruktiv gleich ausgebildete Paare von Baustäben parallel zueinander und senkrecht zur Zeichenebene. Die genannten Paare stehen über eine Doppelleitung 33, deren Beschaffenheit im folgenden noch genauer dargestellt wird, untereinander in Verbindung. Zu diesem Zweck befinden sich in den genannten Paarungen von Baustäben jeweils Bohrungen 34, über welche eine leitende Verbin­ dung zwischen den beiden Teilleitungen der Doppelleitung 33 einerseits und den genannten Kernen 8 andererseits hergestellt wird. Es sind die genannten Bohrungen 34 in gleicher Weise wie die Kerne 8 mit Auskleidungen verse­ hen, welche auf die Eigenschaften des Wärmeträgermediums abgestimmt sind und eine flüssigkeits- sowie gasdichte Beschichtung bilden. Diese kann beispielsweise aus einem Polyuretan-Elastomer bestehen. Gasdicht sind auch die genannten Trennwände 31 eingesetzt.

Die beiden, im Bereich jeweils einer Paarung von Baustä­ ben nebeneinanderliegenden, durch die Kerne 8 definier­ ten Räume dienen zur Gegenstromführung unterschiedlicher, flüssiger oder gasförmiger Wärmeträgermedien, die über die Trennwände 31 in einem Wärmeaustausch stehen. Die unterschiedlichen Strömungsrichtungen inerhalb der genannten Räume sind durch die Pfeile 35 angedeutet.

Die Doppelleitung 33 besteht aus zwei, im Querschnitt halbkreisförmigen, sich parallel zueinander erstrecken­ den, durch eine metallische Trennwand 36 flüssigkeits­ und gasdicht voneinander getrennten Leitungen 37, 38 die, wie jedenfalls durch die Pfeile 35 angedeutet ist, wiederum der Gegenstromführung zweier Wärmeträgermedien dienen. Die Doppelleitung 33 wird durch zwei, mit sich parallel zueinander erstreckenden, halbkreisförmigen Ausnehmungen versehene, aus einem vorzugsweise anorgani­ schen Schaumstoff bestehenden Halbschalen 39 gebildet, die entlang ihrer, sich parallel zu der Trennwand 36 erstreckenden Teilungsebene flüssigkeits- und gasdicht miteinander in Verbindung stehen, d.h. vorzugsweise verklebt sind. Die Halbschalen 39 weisen im übrigen eine Auskleidung auf, die aus einem, der Auskleidung 32 entsprechenden Werkstoff, d.h. beispielsweise aus einem Polyuretan-Elastomer bestehen kann.

Es ist die Doppelleitung 33 - wie insbesondere aus Fig. 10 hervorgeht - in ein Wandelement eingebunden, welches im übrigen - welches jedoch zeichnerisch nicht mehr dargestellt ist - in ähnlicher Weise wie das Wandelement gemäß Fig. 7 ausgestaltet sein kann. Mit 40 sind demzu­ folge Querschnittsbereiche des Wandelements bezeichnet, die ähnlich wie die Ausnehmungen 16 desjenigen gemäß Fig. 7 mit einem baustatisch wirksamen Werkstoff, z.B. einem armierten Beton ausgefüllt sind. Es können diese Querschnittsbereiche 40 jedoch grundsätzlich auch in beliebiger anderer Weise genutzt werden, beispielsweise als Aufnahmeräume für Installationseinrichtungen aller Art.

Mit 41 ist wiederum eine Beschichtung bezeichnet, die in werkstofflicher Beschaffenheit und hinsichtlich ihrer Anbringung mit der Beschichtung 20 gemäß Fig. 7 ver­ gleichbar ist. Schließlich ist mit 42 ein beispielsweise metallischer, hohlausgebildeter Träger bezeichnet, dessen Innenraum grundsätzlich in einer, den Kernen 6, 8 vergleichbaren Weise nutzbar ist.

Mit 43, 44 sind lediglich Querschnittsbereiche bezeich­ net, durch die der Querschnitt der Doppelleitung 33 zu demjenigen eines Baustabes gemäß Fig. 5 komplettiert wird. Diese Querschnittsbereiche 43, 44 sind wiederum mit einem, der Beschichtung 41 entsprechenden Schaumwerk­ stoff ausgefüllt.

Das in den Fig. 9 und 10 dargestellte System kann prak­ tisch in vielfältiger Weise zur Heizung oder auch Kühlung benutzt werden. Beispielsweise können die jeweiligen Paarungen von Baustäben im Rahmen von Decken Verwendung finden und über in Wandungen eines Gebäudes integrierte Leitungen 37, 38 miteinander in Verbindung stehen. Durch gezielte Zusammenfassung der sich ergebenden Leitungen kann ein großflächiger Gegenstromwärmetauscher realisiert werden, der beispielsweise im Rahmen von Klimaanlagen Verwendung findet, bei denen kalte Frischluft durch abgeführte, warme Abluft erwärmt wird. Es kann jedoch auch ein flüssig-flüssig oder auch ein gas-flüssig- Wärmetausch stattfinden. Die erfindungsgemäßen Baustäbe eröffnen in diesem Zusammenhang eine große Flexibilität bei der wärmetechnischen Auslegung derartiger Systeme.

Es kann darüber hinaus die Trennwand 36 durch eine wärmedämmende Wand ersetzt werden, falls der in den Baustäben über die dortigen Trennwände 31 erreichbare Wärmetausch bereits ausreichend ist.

Der im Rahmen der Bauelemente bzw. Wandelemente einge­ setzte Schaumwerkstoff sollte anorganischer Art sein. Er kann je nach dem Einsatzzweck offen - oder geschlossen­ porig und in unterschiedlichen Dichten Anwendung finden.

Beispielsweise kann in diesem Zusammenhang ein sogenann­ tes Geopolymer-Leichtschaum Verwendung finden.

Die erfindungsgemäßen Wandelemente, die ebenso wie sämtliche der genannten Bauelemente auch in Decken und Dächern von Gebäuden eingesetzt werden können, ermögli­ chen insbesondere die Nutzung der Innenseite von Wandun­ gen für die Unterbringung bzw. ein Integrieren von Installationseinrichtungen aller Art, auch bei statisch tragenden Wandungen.

Claims (24)

1. Modulartig benutzbares Bauelement für den Hochbau, gekennzeichnet durch eine, außenseitig angeordnete, aus einem überwiegend anorganischen, unbrennbaren Schaumwerkstoff bestehende, einen Hohlraum wenigstens teilweise umschließende Ummantelung (4, 7, 10, 11, 14).

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum mit einem baustatisch geeigneten Werkstoff, z.b. Beton ausgefüllt ist.

3. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schaumwerkstoff aus keramischen Massen besteht und durch Gießen oder Formschäumen gestaltet ist.

4. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumwerkstoff blähfähig ist bzw. ein zellkeramischer Werkstoff ist.

5. Bauelement nach Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Hohlraum eine Medienleitung bildet und zumindest eine innenseitige Beschichtung aufweist.

6. Bauelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Nutzung des Hohlraums als Schornsteinelement die Ummantelung (4, 7, 14) engobiert ist.

7. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumwerkstoff offenzellig eingestellt ist.

8. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung außenseitig mit einer elastischen Schutzbeschichtung überzogen ist, beispielsweise auf der Basis einer Zement-Polymer- Dispersion.

9. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung längsgeteilt ausgebildet ist, wobei die sich ergebenden Teile lösbar aneinander befestigt sind.

10. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum mit einem baustatisch wirksamen, zumindest im Grenzflächenbereich alkalische Bedingungen bewirkenden Werkstoff gefüllt ist.

11. Bauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine stabartige, die Länge einer Geschoßhöhe eines Gebäudes aufweisende Gestaltung.

12. Bauelement nach einem der Ansprüche 2 bis 11, gekenn­ zeichnet durch ein aufgesetztes, zur Auflagerung von Querträgern geeignetes, aus einem baustatisch geeig­ neten Werkstoff wie z.B. Beton bestehendes Kragenteil, welches vorzugsweise unmittelbar mit der in den Hohlraum eingebrachten, aus Beton oder einem eine gleiche Funktion erfüllenden Werkstoff bestehenden Einsatzteil in Verbindung steht.

13. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekenn­ zeichnet durch Mittel zur Anbringung insbesondere Verschraubung mit äußeren, aus Holz oder Metall bestehenden Bewehrungselementen.

14. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumwerkstoff außenseitig mit einem Gewebe, z.B. aus Glasfasermatten überzogen ist, welches Gewebe bei keramischen Massen vor dem Brennen aufgebracht ist.

15. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekenn­ zeichnet durch einstückig mit der Ummantelung (4, 7, 10, 11) ausgebildete Sanitärobjekte bzw. Teile von Sanitärobjekten.

16. Wandelement, bestehend aus einer Nebeneinanderanord­ nung von Bauelementen entsprechend wenigstens einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß auf wenigstens einer Seite (15, 19, 25, 29) eine Beschich­ tung (18, 20, 28, 41) angeordnet ist, die aus einem wärmedämmenden Werkstoff, insbesondere einem anorgani­ schen Schaumstoff ausgebildet ist, daß der Quer­ schnittsbereich des Wandelements in vorzugsweise gleichmäßiger Verteilung Ausnehmungen (16, 21, 22) aufweist und daß in die genannten Ausnehmungen bau­ statisch wirksame Einsätze, Installationseinrichtun­ gen oder Halteeinrichtungen für Sanitärobjekte einge­ setzt sind.

17. Wandelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente mit außenseitig offenen, sich parallel zu diesen entsprechenden Ausnehmungen (24) versehen sind und daß diese Ausnehmungen (24) zur Aufnahme baustatisch wirksamer Einsätze, Installations­ einrichtungen oder Halteeinrichtungen für Sanitärob­ jekte bestimmt sind.

18. Wandelement nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest bei Nutzung der Ausnehmungen (24) zur Aufnahme von Halteeinrichtungen für Sanitärobjekte der Kern (1, 6, 8) der Bauelemente gefüllt ist.

19. Wandelement nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in den Ausnehmungen (24) eingesetzte Installationseinrichtungen vorzugsweise in eine Umhüllung, bestehend aus einem Schaumstoff eingebun­ den sind.

20. Wandelement nach einem der Ansprüche 16-19, dadurch gekennzeichnet, daß dieses wenigstens teilweise aus solchen Bauelementen zusammengesetzt ist, deren Kerne (8) durch wenigstens eine, aus einem wärmeleitfähi­ gen, vorzugsweise metallischen Werkstoff bestehende Trennwand (31, 36) in wenigstens zwei, voneinander dichtend getrennte Abschnitte unterteilt ist.

21. Wandelemente nach Anspruch 20, dadurch gekennzeich­ net, daß die dichtend voneinander getrennten Abschnit­ te gruppenweise zusammengefaßt und zur Führung unter­ schiedlicher Wärmeträgermedien bestimmt sind.

22. Wandelement nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß mit Trennwänden (31, 36) versehene Bauelemente zur Einbindung in Decken und/oder Wandungen eines Gebäu­ des bestimmt sind und innerhalb dieser jeweils Wärme­ tauscher bilden, und daß diese Wärmetauscher unterein­ ander über Doppelleitungen (33) in Verbindung stehen, die zumindest außenseitig wärmegedämmt ausgebildet sind.

23. Wandelement nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die im Rahmen einer Doppelleitung (33) definier­ ten Leitungen (37, 38) für ein Wärmeträgermedium untereinander in einem wärmeleitenden Kontakt stehen, welche vorzugsweise durch eine metallische Trennwand (36) gebildet ist und daß die Doppelleitung ihrer­ seits in eine aus dem genannten Bauelement gebildete Wandung integriert ist.

24. Wandelement nach Anspruch 23, dadurch gekenzeichnet, daß die Doppelleitung (33) durch zwei aus einem vorzugsweise anorganischen Schaumwerkstoff bestehen­ de, mit einer Auskleidung versehene Halbschalen (39) gebildet wird, deren Außenkontur an diejenige der übrigen Bauelemente angepaßt bzw. zu dieser durch Ausfüllung verbleibender Querschnittsbereiche (43) komplettiert ist, wobei die Leitungen (37, 38) über die gemeinsame Trennwand (36) voneinander getrennt sind.