DE4414259A1 - Wall element - Google Patents

Wall element

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DE4414259A1
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Karl Heinz Vahlbrauk
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Loro-Holding K H Vahlbrauk & Co Kg 37581 GmbH
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Loro-Holding Kh Vahlbrauk Kg 37581 Bad Gandersheim De
VAHLBRAUK LOROWERK
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    • E04—BUILDING
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    • E04B2/56—Load-bearing walls of framework or pillarwork; Walls incorporating load-bearing elongated members
    • E04B2/562—Load-bearing walls of framework or pillarwork; Walls incorporating load-bearing elongated members with fillings between the load-bearing elongated members
    • 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
    • E04C2/30—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
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    • E04C2/382—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure with attached ribs, flanges, or the like, e.g. framed panels with a frame of concrete or other stone-like substance

Abstract

In order to make use of industrially prefabricated structural components to a large extent, a wall element is characterised by a framework structure which comprises concrete hollow beams (1, 2) and connecting pieces (5) via which the hollow beams are retained in a framework-like arrangement. Interspaces (11) between the beams are filled with lining panels consisting of a geopolymer foam material and are set up structurally for the heat insulation which is to be achieved. The hollow beams contain cavities which are continued by way of bores (10) of the connecting parts (5) and, accordingly, form a spatial network which serves for receiving pipelines for supply and disposal purposes and also for receiving electric installation means. As a whole, the wall element consists of inorganic building materials and, in this manner, also fulfils, in addition to conventional static functions, requirements as regards fire prevention. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Wandelement entspre­ chend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a wall element according to the preamble of claim 1.

Ein Problem der klassischen, durch ein Mauerwerk charak­ terisierten Bauweise besteht bekanntlich in dem hohen Anteil an manuellen und damit kostenträchtigen Tätigkei­ ten. Andererseits sind einer industriellen Vorfertigung von Bauelementen des Hochbaus dadurch Grenzen gesetzt, daß deren Spezialisierung nicht zu weit ausgebildet sein darf, da sich ansonsten die bauseitige Flexibilität vermindert. Außerdem - soweit es sich um Beton-Fertig­ bauteile handelt, bestehen für diese Größenbeschränkun­ gen, nicht nur mit Hinblick auf einen Straßentransport, sondern auch mit Hinblick auf die bauseitige Handhabung, welche von einer gewissen Masse an aufwärts die Verwen­ dung schwerer Hebezeuge unerläßlich macht, wodurch insbesondere unter räumlich beengten Verhältnissen, beispielsweise bei Umbaumaßnahmen an Altbauten, im Rahmen der Stadtsanierung usw. weitere Probleme entste­ hen. Beschränkungen hinsichtlich der Flexibilität bei Fertigbauteilen bestehen auch hinsichtlich der baulichen Zusammenfassung der Wandbauelemente mit Installations­ einrichtungen wie Rohrleitungen zur Ver- und Entsorgung von Gebäuden, elektrischen Leitungen usw.A problem of the classic, charak by masonry terized construction is known to exist in the high Share of manual and therefore costly activities On the other hand, are an industrial prefabrication limits of building construction elements, that their specialization is not too broad may, because otherwise the on-site flexibility reduced. In addition - as far as it is precast concrete components, exist for these size restrictions not only with regard to road transport, but also with regard to on-site handling, which from a certain mass onwards are used heavy lifting equipment is indispensable, whereby especially in confined spaces,  for example, when renovating old buildings, in As part of the urban redevelopment, etc., further problems arise hen. Flexibility restrictions Prefabricated components also exist with regard to the structural Summary of wall components with installation facilities such as pipes for supply and disposal of buildings, electrical lines, etc.

Darüber hinaus werden an Gebäudewandungen entsprechend ihrer Funktion im Rahmen einer Gebäudestruktur unter­ schiedlichste Anforderungen gestellt. Diese beziehen sich auf die statische Tragfähigkeit, das Wärme- und Schalldämmvermögen, die Gas- oder Wasserdampfdurchläs­ sigkeit, die Widerstandsfähigkeit gegenüber Umgebungs­ einflüssen usw. In manchen Fällen treten auch Forderun­ gen des vorbeugenden Brandschutzes hinzu, welches prak­ tisch bedeutet, daß die Substanz der Wandungen einen Brand weder unterhalten darf noch daß diese Substanz unter dem Einfluß hoher Temperaturen Schwelgase, insbe­ sondere toxisch wirkende Gase freisetzen darf. Insbeson­ dere letztgenannte Forderung wirft dann Probleme auf, wenn im Rahmen der Wärmedämmung Schaumwerkstoffe auf organischer Basis, z. B. Polyurethan eingesetzt werden. Diese bringen zwar ein hohes Maß an Wärmedämmung mit sich - unter dem Gesichtspunkt des vorbeugenden Brand­ schutzes sind jedoch zusätzliche Schutzvorkehrungen erforderlich.In addition, corresponding to building walls their function in the context of a building structure different requirements. Get these on the static load-bearing capacity, the heat and Sound insulation ability, the gas or water vapor transmission liquidity, the resistance to the environment influences etc. In some cases there are also demands preventive fire protection, which is practical table means that the substance of the walls unites Fire must neither maintain nor that this substance under the influence of high temperatures smoldering gases, esp may release special toxic gases. In particular the latter requirement then poses problems if in the context of thermal insulation foam materials organic basis, e.g. B. polyurethane can be used. These bring a high level of thermal insulation itself - from the point of view of the preventive fire protection are, however, additional protective measures required.

In der DE 32 29 339 C2, der DE 33 03 409 C2, der DE 35 12 515 C2 sowie in "Ceram. Eng. Sci. Proc.", 9, Seiten 835 bis 842, (1988) ist eine, auch als Geopolymere bekannte Werkstoffgruppe beschrieben, die durch Gießen in einfachster Form verarbeitbar, bei Temperaturen unter 100°C aushärtbar ist und im Ergebnis weitestgehend Eigenschaften keramischer Werkstoffe aufweist, insbe­ sondere mit Hinblick auf ihre Widerstandsfähigkeit und ihre Temperaturbeständigkeit. Dieser Werkstoff läßt sich ferner durch Zugabe beispielsweise Sauerstoff abspalten­ der Schäummittel während des Reaktionsprozesses als Schaumwerkstoff einstellen, und zwar sowohl offenporig als auch geschlossenporig. Es ist andererseits möglich, den gehärteten Werkstoff über eine anschließende Wärme­ behandlung zwischen beispielsweise 800°C und 1400°C zu keramisieren, d. h. keramisch zu binden, welches zu noch höherer chemischer Beständigkeit und insbesondere Tempe­ raturbeständigkeit führt. Wesentliche Komponenten dieser Geopolymerwerkstoffe sind einerseits ein Feststoffge­ misch und andererseits eine kalialkalische Kaliumsili­ katlösung, welch letztere auf unterschiedlichem Wege bereitgestellt werden kann, beispielsweise ausgehend von einer herkömmlichen Wasserglaslösung oder ausgehend von einer wasserhaltigen amorphen, dispers-pulverförmigen Kieselsäure. Bei den Feststoffen kann es sich um Alumi­ niumoxid, Schwerspat, Zirkonsand, Glimmer, Abfälle aus einer Bauxitschmelze, Basaltmehl, Quarz oder Feldspat handeln, somit sämtlich Stoffe, die in der Kaliumsili­ katlösung nicht lösbar sind, welch letztere in diesem Feststoff-Flüssigkeits-Gemenge die Funktion eines Här­ ters übernimmt. Dieser Werkstoff, der im übrigen durch Sägen, Bohren und dergleichen leicht verarbeitbar ist, zeichnet sich gegenüber keramischen Werkstoffen hin­ sichtlich seiner Herstellung kostenmäßig insbesondere deshalb aus, weil ein anlagen- und energieintensiver Brennprozeß entfällt. Außerdem können Bauteile aus Geopolymerwerkstoffen unter Verwendung des gleichen Werkstoffs quasi stoffhomogen verklebt werden, so daß sich ein insgesamt werkstofflich homogenes Bauteil ergibt. Die Werkstoffgruppe der Geopolymere ist somit aufgrund ihrer vielseitigen und insbesondere leicht variierbaren Eigenschaften insbesondere im Bauwesen verwendbar.In DE 32 29 339 C2, DE 33 03 409 C2, DE 35 12 515 C2 and in "Ceram. Eng. Sci. Proc.", 9, pages 835 to 842, (1988) is one, also called geopolymers known group of materials described by casting easy to process, at temperatures below 100 ° C is curable and as a result largely Has properties of ceramic materials, esp  especially with regard to their resilience and their temperature resistance. This material can be further split off by adding oxygen, for example the foaming agent during the reaction process as Adjust foam material, both open-pore as well as closed-pore. On the other hand, it is possible the hardened material over a subsequent heat treatment between, for example, 800 ° C and 1400 ° C ceramizing, d. H. to bind ceramic, which too higher chemical resistance and especially temperature raturability leads. Essential components of this On the one hand, geopolymer materials are a solid matter mix and on the other hand a potassium potassium potash Katolution, the latter in different ways can be provided, for example, starting from a conventional water glass solution or starting from a water-containing amorphous, disperse powder Silica. The solids can be alumi nium oxide, heavy spar, zircon sand, mica, waste from a bauxite melt, basalt flour, quartz or feldspar act, therefore all substances in the potassium silicate are not solvable, the latter in this Solid-liquid mixture the function of a hardener ters takes over. This material, by the way Sawing, drilling and the like is easy to process, stands out compared to ceramic materials obviously its cost of manufacture in particular because it is a system and energy intensive Burning process is eliminated. Components can also be made Geopolymer materials using the same Material are glued virtually homogeneous, so that an overall material-homogeneous component results. The material group of geopolymers is thus because of their versatile and particularly lightweight variable properties, especially in construction  usable.

Die Verwendung von Geopolymerwerkstoffen im Hochbau ist beispielsweise aus dem DE 91 02 700.4 U1 oder auch dem DE 90 12 777.3 U1 bekannt. In diesen Druckschriften werden plattenartige, zum Dachausbau nutzbare Bauteile vorgeschlagen, welche im wesentlichen aus zwei Komponen­ ten bestehen, nämlich Entwässerungsbausteinen einerseits und Seitenwandelementen bzw. Dachplatten andererseits. Die Entwässerungsbausteine sind zur Randumfassung einer Dachfläche bestimmt und mit einer integrierten Entwässe­ rungsrinne versehen. Die Verbindung zwischen diesen Entwässerungsbausteinen und der Dachumrandung kann formschlüssig ausgebildet sein, wobei der Formschluß zusätzlich durch eine Verklebung unterstützt wird. Die Seitenwandelemente sind zum Aufsetzen auf diese Entwäs­ serungsbausteine bestimmt und können entweder die Höhe einer Brüstung oder eines vollständigen Geschosses aufweisen entsprechend dem beabsichtigten Nutzungszweck des Dachausbaus. Die genannten Seitenwandelemente können mit Entwässerungsöffnungen versehen sein, die in flüssig­ keitsleitender Verbindung mit der genannten Entwässe­ rungsrinne stehen, so daß im Falle eines Brüstungsauf­ satzes auf einem Dachboden eine problemlose Entwässerung möglich ist. Die Entwässerungsbausteine, die Seitenwand­ elemente und die Deckenplatten bestehen aus einem Geopo­ lymerwerkstoff und können untereinander verklebt sein.The use of geopolymer materials in building construction is for example from DE 91 02 700.4 U1 or DE 90 12 777.3 U1 known. In these publications become plate-like components that can be used for loft conversions suggested which essentially consist of two components ten exist, namely drainage modules on the one hand and side wall elements or roof panels on the other. The drainage modules are one for the perimeter Roof area determined and with an integrated drainage channel. The connection between these Drainage blocks and the roof border can be form-fitting, the form-fitting is additionally supported by gluing. The Side wall elements are to be placed on this drainage Determination modules and can either the height a parapet or a complete floor have according to the intended use of the roof extension. The side wall elements mentioned can be provided with drainage openings that are in liquid connection with the mentioned drainage gutter stand so that in the event of a balustrade set a problem-free drainage in an attic is possible. The drainage blocks, the side wall elements and the ceiling tiles consist of a geopo polymer material and can be glued together.

Aus dem DE BB 09 389.1 U1 ist eine fachwerkartige Anord­ nung für Glashäuser bekannt, die aus waagerechten und senkrechten Profilteilen besteht, die über Eckenelemente miteinander in Verbindung stehen, wobei der Zwischenraum dieser Profilteile mit Füllplatten, beispielsweise aus Glas ausgefüllt sein kann. Die Eckenelemente werden durch Körperteile bestimmt, an denen im Umfangsbereich profilierte Stümpfe angeformt sind, auf welche die genannten Profilteile aufsteckbar sind. Die Umfangsbe­ reiche der Profilteile, der Eckenelemente und der ge­ nannten Stümpfe sind mit Hinblick auf eine Erleichterung des Zusammensteckens, des Einsetzens der genannten Füllplatten sowie der Anbringung von Zusatzelementen wie z. B. Befestigungseinrichtungen hin ausgestaltet. Es handelt sich bei dieser fachwerkartigen Anordnung somit um reine Steckverbindungen.DE BB 09 389.1 U1 is a framework arrangement Known for glasshouses that are made of horizontal and vertical profile parts, which over corner elements communicate with each other, taking the space this profile parts with filler plates, for example Glass can be filled. The corner elements are determined by body parts on those in the peripheral area  profiled dies are molded onto which the mentioned profile parts are attachable. The circumferential rich of profile parts, corner elements and ge named stumps are with a view to relief of putting them together, inserting them Filling plates and the attachment of additional elements such as e.g. B. Fastening devices designed. It is thus in this framework arrangement about pure plug connections.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein zur Verwendung im Hochbau bestimmtes Wandelement zu entwerfen, welches einerseits eine wenigstens teilweise industrielle Vor­ fertigung ermöglicht, sämtliche bauphysikalischen Funk­ tionen in sich vereinigt und auch montagemäßig einfach handhabbar ist. Gelöst ist diese Aufgabe bei einem solchen Wandelement durch die Merkmale des Kennzeich­ nungsteils des Anspruchs 1.It is the object of the invention, one for use in Building construction to design certain wall element which on the one hand an at least partially industrial front manufacturing enables all building physics radio unions and easy to assemble is manageable. This task is solved with one such wall element by the features of the mark Part of claim 1.

Ausgangspunkt der Erfindung ist ein aus Hohlbalken bestehendes Fachwerk, wobei über besonders angepaßte Verbindungsstücke die Hohlbalken aneinander befestigt werden und wobei die Zwischenräume des Fachwerks mit einem wärmedämmend wirkenden anorganischen Schaumwerk­ stoff ausgefüllt sind. Dieser Schaumwerkstoff wird vorzugsweise in der Form einzelner Platten in diese Zwischenräume eingesetzt. Nachdem die Hohlbalken eben­ falls aus einem anorganischen Werkstoff bestehen, zeich­ net sich die gesamte Wandung durch Unbrennbarkeit und - entsprechend der Porosität des die Zwischenräume ausfül­ lenden Schaumwerkstoffs - durch ein hohes Maß an Wärme­ dämmung aus. Indem Hohlbalken als Stützstruktur im Rahmen des Fachwerks Verwendung finden, kann das Fach­ werk, insbesondere das System der Hohlbalken und Verbin­ dungsstücke ein Netzwerk bilden, welches durch die Bohrungen der Hohlbalken und diejenige der Verbindungs­ stücke gebildet wird, dessen Nutzung bauseitig in sehr flexibler Weise vorgenommen werden kann. So können diese Hohlräume zu Installationszwecken, nämlich zur Aufnahme von Rohrleitungen zur Ver- und Entsorgung, jedoch auch von elektrischen Leitungen genutzt werden. Alternativ hierzu können diese Hohlräume auch mit einem, diese statische Tragfähigkeit des Fachwerks verbessernden Werkstoff, z. B. Beton ausgefüllt werden, der auch ar­ miert sein kann. Die Hohlbalken sind aus vergleichsweise leichten Werkstoffen wie z. B. Gasbeton oder auch Geopo­ lymerwerkstoffen ausgebildet, so daß deren Montage jedenfalls nicht durch übermäßige Massen dieser Baukom­ ponenten behindert wird. Von besonderem Vorteil ist, daß das System der Hohlbalken nebst Verbindungsstücken einfach standardisierbar ist, industriell in Großserien herstellbar ist und in Verbindung mit entsprechenden, modulartig angepaßten, die Zwischenräume des Fachwerks ausfüllenden Schaumwerkstoffplatten kostengünstige Montageverfahren ermöglicht. Gleichzeitig besteht auf­ grund der Hohlräume der Hohlbalken, die in den Verbin­ dungsstücken fortgeführt werden, ein hohes Maß an bau­ seitiger Flexibilität bei der nachträglichen Unterbrin­ gung von Installationseinrichtungen, insbesondere auch bei diese Einrichtungen betreffenden Umbaumaßnahmen. Die Hohlbalken nebst Verbindungsstücken können naturgemäß auch aus Beton bestehen. In dem erfindungsgemäßen Wand­ element steht somit ein, aus Standardbauteilen aufgebau­ tes, industriell in Großserien herstellbares, durch geringe Transportgewichte der Einzelstücke gekennzeich­ netes System zur Verfügung, welches auch eine rasche Montage und insbesondere aufgrund der Eigenschaften der Geopolymerwerkstoffe auch einfache Umbaumaßnahmen ermög­ licht. Das Wandelement ist unbrennbar, weist eine aus­ reichende Wärmedämmung auf, kann gasdurchlässig, insbe­ sondere sauerstoff- und wasserdampfdurchlässig einge­ stellt werden. Über eine Variierung der Füllung der Hohlbalken und der Verbindungsstücke kann außerdem die statische Tragfähigkeit des Wandelements in weiten Grenzen angepaßt werden, so daß letzteres sämtliche bauphysikalischen Funktionen in einer sehr flexibel handhabbaren Weise in sich vereinigt.The starting point of the invention is a hollow beam existing truss, being especially adapted Connectors the hollow beams attached to each other and with the spaces between the framework an insulating foam with an insulating effect are filled in. This foam material will preferably in the form of individual plates in this Spaces used. After the hollow beams if they consist of an inorganic material, the entire wall is exposed to incombustibility and - according to the porosity of the spaces foam material - through a high degree of warmth insulation. By using hollow beams as a support structure in the The subject can be used as part of the framework plant, in particular the system of hollow beams and joints form a network, which through the  Holes of the hollow beams and that of the connection pieces is formed, the use of which on site in very can be made in a flexible manner. So this can Cavities for installation purposes, namely for reception of pipelines for supply and disposal, however also be used by electrical lines. Alternatively For this purpose, these cavities can also be used with one improving the static load-bearing capacity of the truss Material, e.g. B. concrete, which is also ar can be lubricated. The hollow beams are comparative light materials such as B. gas concrete or Geopo Lymer materials designed so that their assembly at least not due to the excessive mass of this building com components is hindered. It is particularly advantageous that the system of the hollow beams with connectors is easy to standardize, industrially in large series can be produced and in connection with corresponding Modularly adapted, the spaces between the truss filling foam material boards inexpensive Assembly method enables. At the same time insists due to the voids of the hollow beams that are in the connec pieces of work to be continued, a high level of construction sided flexibility in the subsequent accommodation supply of installation facilities, in particular also conversion measures affecting these facilities. The Hollow beams and connectors can naturally also consist of concrete. In the wall according to the invention element stands in, made up of standard components tes, industrially producible in large series, by low transport weights of the individual items marked netes system available, which is also a quick Assembly and in particular due to the properties of the Geopolymer materials also enable simple conversion measures light. The wall element is non-flammable, has one sufficient thermal insulation, gas permeable, esp  special permeable to oxygen and water vapor be put. By varying the filling of the Hollow beams and the connectors can also static load-bearing capacity of the wall element in wide Limits are adjusted so that the latter all building physics functions in a very flexible manageable way united.

Die Merkmale der Ansprüche 2 und 3 sind auf die Ausge­ staltung der die Zwischenräume des Fachwerks ausfüllen­ den Auskleidungsplatten gerichtet. Diese können hiernach aus einem Geopolymerschaumwerkstoff bestehen, dessen Dichte zwischen 0,25 gcm-3 und 1,0 gcm-3 eingestellt ist, um die jeweils bestehenden Anforderungen an das Wärmedämmverhalten zu erfüllen. Indem diese Geopolymer- Auskleidungsplatten nachträglich keramisiert werden, ergibt sich eine offenporige bzw. offenzellige Werk­ stoffstruktur, wonach diese Platten ferner als luft­ durchlässig angesehen werden können.The features of claims 2 and 3 are directed to the design of the fill the gaps of the framework the lining panels. According to this, these can consist of a geopolymer foam material, the density of which is set between 0.25 gcm -3 and 1.0 gcm -3 , in order to meet the respective existing requirements for thermal insulation behavior. By subsequently ceramizing these geopolymer lining panels, an open-pore or open-cell material structure results, according to which these panels can also be regarded as air-permeable.

Die Merkmale der Ansprüche 4 bis 7 sind auf unterschied­ liche Varianten der Ausbildung der zwischen den Hohlbal­ ken und den Verbindungsstücken stehenden Verbindungen gerichtet, welche hiernach vorzugsweise als Steckverbin­ dungen ausgestaltet sind. Hierbei kommen unterschiedli­ che Ausführungsformen zum Einsatz, deren Prinzip stets darin besteht, daß an dem einen der miteinander zu verbindenden Enden ein Einsteckteil und an dem jeweils anderen ein Muffenteil angebracht ist, sei es in der Form einer Doppelmuffe oder in einer solchen Form, wonach das Muffenteil an dem einen Ende und das Ein­ steckteil an dem anderen Ende angebracht ist. Zur weite­ ren Verbesserung des Zusammenhalts dieser Steckverbin­ dungen können die miteinander in Wechselwirkung treten­ den Flächen der Bauteile miteinander verklebt sein, und zwar unter Verwendung eines möglichst werkstoffgleichen anorganischen Klebstoffs, so daß sich eine werkstoffli­ che homogene Fachwerkstruktur ergibt.The features of claims 4 to 7 are different Liche variants of training between the hollow ball ken and the connections standing connections directed, which hereafter preferably as a connector are designed. Here come different che embodiments to use, the principle of which is always consists in the fact that one of the connecting ends an insert and on each other a sleeve part is attached, be it in the Shape of a double sleeve or in such a shape, after which the socket part at one end and the one plug part is attached to the other end. To the far Ren improve the cohesion of this connector can interact with each other the surfaces of the components to be glued together, and  using the same material as possible inorganic adhesive, so that a material che homogeneous framework structure results.

Die Merkmale des Anspruchs 8 sind ebenfalls auf die Bereitstellung einer werkstofflich möglichst homogenen Wandungsstruktur gerichtet und es sind sämtliche Flächen des Fachwerks, die zur Verklebung mit Auskleidungsplat­ ten oder außenseitig aufgebrachten Verkleidungsplatten bestimmt sind, mit einem Geopolymerwerkstoff beschich­ tet. Die weitere Ausgestaltung des Wandelements kann in recht vielfältiger Weise erfolgen, wobei die Verklei­ dungsplatten sowohl dekorativen oder architektonischen Zwecken, jedoch auch Zwecken der weiteren Verbesserung der Wärmedämmung oder auch der weiteren Erhöhung der statischen Tragfähigkeit dienen können. Demzufolge sind die Verkleidungsplatten, die vorzugsweise ebenfalls aus einem Geopolymerwerkstoff bestehen strukturell, d. h. hinsichtlich ihrer Dichte unterschiedlich eingestellt.The features of claim 8 are also on the Provision of a material that is as homogeneous as possible Wall structure directed and there are all surfaces of the framework, which is to be glued to the lining plate or external cladding panels are intended to be coated with a geopolymer material tet. The further configuration of the wall element can be seen in take place in quite a variety of ways, with the sales cladding panels both decorative or architectural Purposes, but also purposes of further improvement thermal insulation or a further increase in static load capacity can serve. As a result the cladding panels, which are also preferably made of a geopolymer material exist structurally; H. set differently in terms of their density.

Die umfangreichen Möglichkeiten zur Veränderung der Dichte der Geopolymerwerkstoffe ermöglichen in einfacher Weise die an den Einsatzfall angepaßte Variierung der Luft-, Wasser- oder Wasserdampfdurchlässigkeit. So werden entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 9 die Verkleidungsplatten auf diese Weise an den jeweiligen Einzelfall angepaßt.The extensive options for changing the Density of geopolymer materials allow in easier How the variation of the adapted to the application Permeability to air, water or water vapor. So are according to the features of claim 9 Cladding panels in this way on the respective Adapted in individual cases.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die, in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbei­ spiele näher erläutert werden. Es zeigen:The invention will now be described with reference to FIG the embodiment shown in the drawings games are explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Teildarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wandelements; Figure 1 is a partially sectioned partial view of a first embodiment of a wall element according to the invention.

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Darstellung einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wandele­ ments. Fig. 2 is a partially sectioned illustration of another embodiment of a Wandele element.

Mit 1, 2 sind in Fig. 1 zwei im Außenquerschnitt quadra­ tische Hohlbalken bezeichnet, die eine sich jeweils in deren Längsrichtung erstreckende, durchgehende, im Querschnitt kreisförmige Bohrung 3, 4 aufweisen. 1 , 2 in Fig. 1 two in the outer cross-section quadra table hollow beams are referred to, each having a longitudinally extending, continuous, circular cross-section bore 3 , 4 .

Mit 5 ist ein global kreuzförmiges, durch zwei, sich unter einem rechten Winkel schneidende, in der Zeichen­ ebene der Fig. 1 gelegene Achsen 6, 7 gekennzeichnetes Verbindungsstück bezeichnet, welches dementsprechend mit vier, sich jeweils in Richtung der Achsen 6, 7 er­ streckenden Anschlußteilen 8 versehen ist. Die Anschluß­ teile 8 weisen einen Außenquerschnitt auf, der demjeni­ gen der Hohlbalken 1, 2 entspricht und sind im übrigen an ihren stirnseitigen Enden mit herausragenden Zapfen 9 versehen, die zum Einstecken in die Bohrungen 3, 4 jeweils angrenzender Hohlbalken 1, 2 bestimmt sind. Miteinander fluchtende Anschlußteile 8 einschließlich zugehöriger Zapfen 9 sind von Bohrungen 10 durchzogen, die sich koaxial zu den Bohrungen 3, 4 jeweils angren­ zender Hohlbalken 1, 2 erstrecken. Auf diese Weise ergibt sich ein, sämtliche Hohlbalken einschließlich zugehöriger Verbindungsstücke 5 durchziehendes Netz von untereinander in Verbindung stehenden Bohrungen 3, 4, 10.With 5 is a globally cross-shaped, designated by two, intersecting at a right angle, in the plane of FIG. 1 axes 6 , 7 marked connector, which accordingly with four, each extending in the direction of axes 6 , 7 he stretching Connection parts 8 is provided. The connection parts 8 have an outer cross section which corresponds to the gene of the hollow beams 1 , 2 and are otherwise provided at their front ends with protruding pins 9 which are intended for insertion into the holes 3 , 4 respectively adjacent hollow beams 1 , 2 . Aligned connecting parts 8 including associated pin 9 are crossed by holes 10 which extend coaxially to the holes 3 , 4 each angren zender hollow beams 1 , 2 . This results in a network of interconnected bores 3 , 4 , 10 that runs through all the hollow beams including associated connecting pieces 5 .

Während die Hohlbalken 1, 2 aus Beton bestehen, können die Verbindungsteile 5 aus einem Geopolymerwerkstoff von hoher, an die jeweilige statische Tragfähigkeit angepaß­ ter Dichte bestehen. Im Bedarfsfall kann der Beton oder auch der Geopolymerwerkstoff armiert sein. Das System aus Hohlbalken und Verbindungsstücken 5 bildet ein Fachwerk einer Gebäudewandung, welches hauptsächlich zur Aufnahme statischer Kräfte bestimmt ist. Die zwischen den Hohlbalken befindlichen Zwischenräume 11 sind mit einer wärmedämmend wirkenden Substanz aus einem anorga­ nischen Schaumwerkstoff ausgefüllt, bei dem es sich vorzugsweise um einen Geopolymer-Schaumwerkstoff han­ delt. Letztgenannter Werkstoff ist in seiner Dichte entsprechend dem geforderten Wärmedämmvermögen zwischen 0,25 gcm-3 und 1,0 gcm-3 eingestellt. Ferner kann der Geopolymer-Schaumwerkstoff durch eine Wärmebehandlung bei etwa 850°C keramisiert und auf diese Weise offenpo­ rig eingestellt sein, so daß sich eine erhöhte Gasdurch­ lässigkeit ergibt. Das aus den Zwischenräumen 11 und dem beschriebenen Fachwerk gebildete ebene Wandelement kann außenseitig in beliebiger Weise beschichtet sein, bei­ spielsweise derart, daß die Fachwerkauskleidung in den Zwischenräumen 11 werkseitig mit Putz für die Rauminnen­ seite und mit Edelputz für die Raumaußenseite beschich­ tet ist. Alternativ kann die Außenseite jedoch auch mit beliebigen Klinkern oder Zierplatten wiederum aus Geopo­ lymerwerkstoffen oder auch entsprechenden sonstigen anorganischen Schaumwerkstoffen überzogen sein.While the hollow beams 1 , 2 are made of concrete, the connecting parts 5 can consist of a geopolymer material of high density adapted to the respective static load-bearing capacity. If necessary, the concrete or the geopolymer material can be reinforced. The system of hollow beams and connecting pieces 5 forms a framework of a building wall, which is primarily intended to absorb static forces. The spaces 11 located between the hollow beams are filled with a heat-insulating substance from an inorganic foam material, which is preferably a geopolymer foam material. The latter material is set in density between 0.25 gcm -3 and 1.0 gcm -3 in accordance with the required thermal insulation capacity. Furthermore, the geopolymer foam material can be ceramized by a heat treatment at about 850 ° C and in this way be set open po rig, so that there is an increased gas permeability. The planar wall element formed from the interstices and the truss 11 described can be coated on the outside in any manner, for play in such a manner, that the truss liner at the factory side in the interstices 11 with plaster for the room interior and tet beschich with plaster for the space outside. Alternatively, however, the outside can also be covered with any clinker or decorative panels made of geopolymer materials or corresponding other inorganic foam materials.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind Funktionselemente, die mit denjenigen der Fig. 1 über­ einstimmen, auch entsprechend beziffert, so daß auf eine diesbezügliche wiederholte Beschreibung verzichtet werden kann.In the exemplary embodiment shown in FIG. 2, functional elements that agree with those of FIG. 1 are also numbered accordingly, so that a repeated description in this regard can be dispensed with.

Mit 12 ist ein Verbindungsstück bezeichnet, welches wiederum mit vier Anschlußteilen 13 versehen ist, deren Achsen 14, 15 sich unter einem rechten Winkel schneiden. Die Anschlußteile sind jeweils mit durchgehenden, sich in Richtung der Achsen 14, 15 erstreckenden Bohrungen 16 versehen, deren Abmessungen und Gestaltungen denjenigen der Bohrungen 3, 4 der Hohlbalken 1, 2 entsprechen.With 12 a connector is designated, which in turn is provided with four connecting parts 13 , the axes 14 , 15 intersect at a right angle. The connecting parts are each provided with through bores 16 extending in the direction of the axes 14 , 15 , the dimensions and configurations of which correspond to those of the bores 3 , 4 of the hollow beams 1 , 2 .

Zur Verbindung der Hohlbalken 1, 2 mit den Anschlußtei­ len 13 sind jeweils Doppelmuffen 17 vorgesehen, die in einem mittleren Abschnitt jeweils eine radial einwärts ragende Ringschulter 18 aufweisen, die sowohl für das Anschlußteil 13 als auch den Hohlbalken 1, 2 eine Ein­ schubbegrenzung bildet. Durch diesen Ringschulter 18 ist somit sichergestellt, daß im zusammengesteckten Zustand die Einschublängen sowohl der Anschlußteile 13 als auch der Hohlbalken 1, 2 stets ein definiertes Ausmaß aufwei­ sen.To connect the hollow beams 1 , 2 with the Anschlusstei len 13 each double sleeves 17 are provided, each having a radially inwardly projecting annular shoulder 18 in a central section, which forms a thrust limitation for both the connecting part 13 and the hollow beam 1 , 2 . This annular shoulder 18 thus ensures that the insertion lengths of both the connecting parts 13 and the hollow beams 1 , 2 always have a defined dimension in the assembled state.

Die Verbindungsstücke 5, 12 können aus einem Geopolymer- Schaumwerkstoff bestehen, dessen Dichte der erforderli­ chen statischen Tragfähigkeit angepaßt ist. Grundsätz­ lich können die Verbindungsstücke 5, 12 jedoch in glei­ cher Weise wie die Hohlbalken 1, 2 aus Beton, gege­ benenfalls einem Gasbeton bestehen. Die Doppelmuffen 17 ihrerseits bestehen gleichermaßen aus einem Beton, Gasbeton oder auch einem hinsichtlich seiner Dichte mit Hinblick auf die erforderliche statische Tragfähigkeit eingestellten Geopolymerwerkstoff.The connectors 5 , 12 may consist of a geopolymer foam material, the density of which is adapted to the static load carrying capacity. In principle, the connecting pieces 5 , 12 can, however, consist of concrete, if appropriate a gas concrete, in the same manner as the hollow beams 1 , 2 . The double sleeves 17 in turn consist equally of a concrete, gas concrete or a geopolymer material that is adjusted with regard to its density with regard to the required static load-bearing capacity.

Zeichnerisch nicht dargestellt sind solche Verbindungs­ stücke 5, 12 die dem Aufbau eines räumlichen Fachwerkes dienen. Deren Aufbau entspricht jedoch vollständig demjenigen der oben beschriebenen Verbindungsstücke 5, 12, so daß sich insoweit keine Besonderheiten ergeben. Zeichnerisch ebenfalls nicht dargestellt sind solche Verbindungsstücke, die weniger als vier Anschlußteile 8, 13 aufweisen sowie solche Verbindungsstücke, deren Anschlußteile 8, 13 Achsen 6, 7, 14, 15 aufweisen, die sich unter anderen als rechten Winkeln schneiden. Not shown in the drawing are such connecting pieces 5 , 12 which are used to build a spatial framework. However, their structure corresponds completely to that of the connecting pieces 5 , 12 described above, so that there are no special features. Also not shown in the drawing are those connecting pieces which have fewer than four connecting parts 8 , 13 and those connecting pieces whose connecting parts 8 , 13 have axes 6 , 7 , 14 , 15 which intersect at angles other than right angles.

Die durchgehenden Bohrungen 3, 4 der Hohlbalken in Verbindung mit denjenigen der Verbindungsstücke 5, 12 lassen sich in vielfältiger Weise nutzen. So können diese beispielsweise nach Erstellung der gesamten Fach­ werkkonstruktion mit Beton ausgegossen werden, wobei in den Beton im Bedarfsfall Bewehrungen aus Stahl oder aus Faserwerkstoffen eingebracht werden können. Es können diese durchgehenden Bohrungen jedoch auch zur geschütz­ ten Unterbringung von Installationseinrichtungen, z. B. Rohrleitungen zur Ver- und Entsorgung von Gebäuden und auch von elektrischen Leitungen aller Art genutzt wer­ den, die auf diese Weise brandgeschützt untergebracht sind.The through bores 3 , 4 of the hollow beams in connection with those of the connecting pieces 5 , 12 can be used in a variety of ways. For example, these can be poured with concrete after the entire framework construction has been created, whereby reinforcements made of steel or fiber materials can be inserted into the concrete if necessary. However, these through holes can also be used to protect installation facilities, z. B. pipelines for the supply and disposal of buildings and electrical lines of all types who used who are housed in a fire-protected manner.

Ein im obigen Sinne charakterisierbares Wandelement kann in vielfältiger Weise beispielsweise zu dekorativen Zwecken ausgestaltet sein. So können die Außenseiten beispielsweise mit Platten aus Geopolymer-Schaumwerk­ stoff überklebt sein, die als Dämmplatten mit Außendekor ausgebildet sind. Die Oberfläche wird in diesem Fall nicht porös sondern kompakt ausgebildet, um eine Un­ durchlässigkeit gegenüber Wasser oder Wasserdampf be­ reitzustellen. Im Regelfall ist jedoch bereits eine zellige Struktur mit lediglich hoher Dichte für diesen Zweck ausreichend. Zur Verbesserung der Klebewirkung kann die Fachwerkkonstruktion mit einer Geopolymer- Zwischenschicht überzogen sein, welche eine stoffhomoge­ ne Verklebung mit dekorativ wirkenden Platten ermög­ licht.A wall element that can be characterized in the above sense can in a variety of ways, for example decorative Be designed for purposes. So can the outsides for example with geopolymer foam panels be glued over the fabric as insulation boards with an exterior decor are trained. The surface in this case not porous, but compact, to form an un permeability to water or water vapor to sit down. As a rule, however, there is already one cellular structure with only high density for this Sufficient purpose. To improve the adhesive effect can the truss structure with a geopolymer Intermediate layer, which is a homogeneous material ne gluing with decorative plates enables light.

Der wesentliche Vorteil der oben beschriebenen Wandele­ mente besteht darin, daß diese aus geometrisch sehr einfachen, industriell in Großserien herstellbaren Standardbauteilen bestehen, die einzeln geringe Trans­ portgewichte aufweisen und bauseitig demzufolge einfach handhabbar und montierbar sind. Das sich ergebende Wandelement weist als solches keinerlei organische Bestandteile auf und erfüllt somit sämtliche Anforde­ rungen des vorbeugenden Brandschutzes. Schließlich besteht aufgrund der einfachen Bearbeitungsmöglichkeit von Geopolymerwerkstoffen beispielsweise durch Sägen, Bohren oder dergleichen auch die Möglichkeit einfacher Umbaumaßnahmen.The main advantage of the changes described above elements is that this is very geometrically simple, industrially producible in large series Standard components exist, the individually small Trans  have port weights and are therefore simple on site are manageable and mountable. The resulting As such, wall element has no organic Components and thus fulfills all requirements preventive fire protection. After all exists due to the easy editing option geopolymer materials, for example by sawing, Drilling or the like also makes the possibility easier Remodeling.

Claims (9)

1. Wandelement für den Hochbau, mit einem aus Hohlbalken (1, 2) und Verbindungsstücken (5, 12) bestehenden Fachwerk, wobei die Verbindungsstücke (5, 12) zur Anbindung wenigstens zweier Hohlbalken (1, 2) bestimmt und ausgestaltet sind, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Zwischenräume (11) des Fachwerkes mit einem wärmedämmend wirkenden anorganischen Schaumwerk­ stoff ausgefüllt sind,
  • - daß die Hohlbalken (1, 2) nebst Verbindungsstücken (5, 12) aus einem anorganischen Werkstoff, nämlich Beton, Gasbeton oder einem Geopolymerwerkstoff bestehen,
  • - daß die Verbindungsstücke (5, 12) mit durchgehenden Bohrungen (10, 16) versehen sind, die fluchtend zu den Bohrungen (3, 4) der Hohlbalken (1, 2) verlaufen und
  • - daß die Bohrungen (3, 4) der Hohlbalken (1, 2) sowie (10, 16) der Verbindungsstücke (5, 12) ein zusammen­ hängendes Netzwerk bilden, welches mit Beton ver­ füllt oder für Installationszwecke nutzbar ist.
1. Wall element for buildings, of hollow beams (1, 2) and connection pieces (5, 12) existing truss, wherein said connecting pieces (5, 12) of at least two for connecting the hollow beam (1, 2) are determined and are configured with, characterized featured,
  • - That the spaces ( 11 ) of the truss are filled with an insulating foam material,
  • - That the hollow beams ( 1 , 2 ) together with connecting pieces ( 5 , 12 ) consist of an inorganic material, namely concrete, gas concrete or a geopolymer material,
  • - That the connecting pieces ( 5 , 12 ) are provided with through holes ( 10 , 16 ) which are aligned with the holes ( 3 , 4 ) of the hollow beams ( 1 , 2 ) and
  • - That the holes ( 3 , 4 ) of the hollow beams ( 1 , 2 ) and ( 10 , 16 ) of the connecting pieces ( 5 , 12 ) form a coherent network, which ver fills with concrete or can be used for installation purposes.
2. Wandelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Zwischenräume (11) mit Auskleidungsplatten ausgefüllt sind und
  • - daß die Auskleidungsplatten aus einem Geopolymer- Schaumwerkstoff bestehen, dessen Dichte zwischen 0,25 gcm-3 und 1,0 gcm-3 eingestellt ist.
2. Wall element according to claim 1, characterized in
  • - That the spaces ( 11 ) are filled with lining panels and
  • - That the lining plates consist of a geopolymer foam material, the density of which is set between 0.25 gcm -3 and 1.0 gcm -3 .
3. Wandelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Auskleidungsplatten durch Wärmebehandlung keramisiert oder in sonstiger Weise luftdurchlässig eingestellt sind.
3. Wall element according to claim 2, characterized in
  • - That the lining plates are ceramized by heat treatment or are otherwise permeable to air.
4. Wandelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß an den Enden der Hohlbalken (1, 2) oder den jeweiligen Anschlußteilen (8) der Verbindungsstücke (5) Zapfen (9) angeordnet sind, die zum Einstecken in die Bohrungen der Anschlußteile (8) oder der Hohlbalken (1, 2) bestimmt und ausgestaltet sind.
4. Wall element according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in
  • - That at the ends of the hollow beams ( 1 , 2 ) or the respective connecting parts ( 8 ) of the connecting pieces ( 5 ) pins ( 9 ) are arranged, which are for insertion into the bores of the connecting parts ( 8 ) or the hollow beams ( 1 , 2 ) are determined and designed.
5. Wandelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch Doppelmuffen (17), in die sowohl die Enden der Hohlbalken (1, 2) als auch die zugekehrten Enden der Anschlußteile (13) der Verbindungsstücke (12) eingesteckt sind. 5. Wall element according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized by double sleeves ( 17 ) into which both the ends of the hollow beams ( 1 , 2 ) and the facing ends of the connecting parts ( 13 ) of the connecting pieces ( 12 ) are inserted. 6. Wandelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Doppelmuffe (17) mit einer mittig angeord­ neten, die Funktion einer Einschubbegrenzung für die Hohlbalken (1, 2) und die Anschlußteile (13) erfüllenden Ringschulter (18) versehen ist.
6. Wall element according to claim 5, characterized in
  • - That the double sleeve ( 17 ) with a centrally angeord Neten, the function of an insertion limit for the hollow beams ( 1 , 2 ) and the connecting parts ( 13 ) fulfilling ring shoulder ( 18 ) is provided.
7. Wandelement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet,
  • - daß die Doppelmuffe (17) aus Beton, Gasbeton oder einem Geopolymerwerkstoff besteht.
7. Wall element according to claim 5 or 6, characterized in that
  • - That the double sleeve ( 17 ) consists of concrete, gas concrete or a geopolymer material.
8. Wandelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß zumindest das Fachwerk an den Stellen eine Beschichtung aus einem Geopolymerwerkstoff trägt, die zur Verklebung mit Auskleidungsplatten oder seitlichen, vorzugsweise ebenfalls aus Geopolymer­ werkstoffen bestehenden Verkleidungsplatten be­ stimmt sind.
8. Wall element according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized in
  • - That at least the framework carries a coating of a geopolymer material at the points, which are suitable for gluing with lining panels or lateral, preferably also made of geopolymeric cladding panels.
9. Wandelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Oberflächen von Verkleidungsplatten für den Außenbereich kompakt, geschlossenporig oder in sonstiger Weise gegenüber Wasser oder Wasserdampf undurchlässig ausgebildet sind.
9. Wall element according to claim 8, characterized in
  • - That the surfaces of cladding panels for the outdoor area are compact, closed-cell or otherwise impermeable to water or water vapor.
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