DE6917453U - BUILDING ELEMENT, IN PARTICULAR BRICK. - Google Patents
BUILDING ELEMENT, IN PARTICULAR BRICK.Info
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Description
7 Stutzen W. Klopf aiatr. β7 socket W. Klopf aiatr. β
Verband schweizerischer Ziegel- Zürich Association of Swiss Bricks in Zurich
und Steinfabrlkanten, (Schweiz) and stone manufacturers, (Switzerland)
Bauelement, insbesondere BacksteinConstruction element, especially brick
Die Erfindung betrifft ein Bauelement, insbesondere Backstein, welches in Wännedurchgangsrichtung die Gesamtstärke B aufweist und mit zwei quer zur Wärmedurchgangsrichtung verlaufenden Querrandstegen der Stärke b versehen ist, zwischen denen η parallel zu den Querrandstegen verlaufende hintereinanderliegende Luftschichten der Stärke x, die voneinander durih (n-1) Querzwischenstege der Stärke s getrennt sind, vorgesehen sind.The invention relates to a component, in particular a brick, which has the overall thickness in the direction of the passage of the furnace B and is provided with two transverse edge webs of thickness b extending transversely to the heat transfer direction, between where η parallel to the transverse webs running air layers of the thickness x, one behind the other, which are separated from each other separated by (n-1) transverse intermediate webs of thickness s are provided.
Das Wärmedäramvennögen einer Wandkonstruktion ist ein wesentlicher Faktor bei der Beurteilung der Qualitäten eines Bauwerkes. Um bei homogenen Wandkonstruktionen, beispielsweise aus Backsteinen, einen genügenden Wärmeschutz zu erhalten, j sind in den häufigsten Fällen Wandstärken um 30 cm erforderlich. The thermal insulation of a wall construction is an essential one Factor in assessing the quality of a building. To with homogeneous wall constructions, for example made of bricks to obtain adequate thermal insulation, j wall thicknesses of around 30 cm are required in most cases.
Zur Verbesserung des Wärmedämravermögens von Bauelementen, beispielsweise Bauplatten und Bausteinen, sind bereits verschiedene Verfahren bekannt.To improve the thermal insulation properties of components, for example Building panels and building blocks, various methods are already known.
Ein sehr verbreitetes Verfahren besteht darin, die Bauelemente zu porosieren. Bei keramischen Bauelementen geschieht dies durch Zusätze von ausbrennbarer, oder verdampfbaren Stoffen zur Materialmasse, aus denen die Bauelemente hergestellt v/erden. Bei zementgebundenen Bauelementen werden dem Beton leichte, poröse Zuschlagstoffe oder gasbildende Zusätze beigegeben, um poröse Endprodukte zu. erhalten.A very common practice is to add the components to porose. In the case of ceramic components, this is done by adding burn-out or vaporizable substances Mass of material from which the components are made. In the case of cement-bound construction elements, light, porous aggregates or gas-forming additives are added to the concrete to make it porous End products too. obtain.
Nachteilig ist bei diesen bekannten Verfahren einerseits der zum Teil erhebliche technische und wirtschaftliche Aufwand, der zur Porosierung der Bauelemente notwendig ist. Andererseits ist die Belastbarkeit der Bauelemente durch die Porosierung zum Teil erheblich herabgesetzt.A disadvantage of these known methods is, on the one hand, the sometimes considerable technical and economic outlay, the for porosity of the components is necessary. On the other hand, the resilience of the components is due to the porosity Part considerably reduced.
Schliesslich ist es auch bekannt, die Wärmedämmung von Bauelementen dadurch zu erhöhen, dass man in den Bauelementen quer zur Wärmedurchgangsrichtung Luftkanäle anordnet. Form, Grosse und Anordnung der Luftkanäle v/ird, abgesehen von gewissen material- und produktionstechnischen Bedingungen, rein empirisch festgelegt. Die solcherart ausgebildeten Bauelemente sind in ihrer Wärmedämmung zum Teil sehr ungenügend.Finally, it is also known, the thermal insulation of building elements to be increased by arranging air ducts in the components transversely to the direction of heat transfer. Shape, size and arrangement of the air ducts, apart from certain material and production-related conditions, purely empirical set. The components designed in this way are in some cases very inadequate in terms of their thermal insulation.
Zweck der Erfindung ist es, ein bauelement der eingangs genannten Art zu schaffen, das die obigen Nachteile nicht mehr aufweist und dessen Luftschichtenanordnung für vorgegebene bestimmte Werte für die Gesamtstärke des Bauelementes und die Stärke der Querrandstege und die Stärke der Querzwischenstege eine stets optimale Wärmedämmung ergibt.The purpose of the invention is to provide a component of the aforementioned To create kind that no longer has the above disadvantages and its air layer arrangement for given certain Values for the total thickness of the component and the thickness of the transverse edge webs and the thickness of the transverse intermediate webs are always one results in optimal thermal insulation.
Es wurde nun gefunden, dass der angestrebte Zweck bei dem eingangs genannten erfindungsgemässer. Bauelement, insbesondere Backstein, überraschenderweise dann erreicht wird, wenn für gegebene Werte für die Gesamtstärke B, die Stärke b der Querrandstege und der Stärke s der Querzwischenstege die Anzahl η der Luftschichten gleich der auf die nächstgrössere oder vorzugsweise nächstkleinere ganze Zahl aufgerundete Grosse n' der Glei-It has now been found that the intended purpose at the beginning mentioned according to the invention. Component, especially brick, is surprisingly achieved when for a given Values for the total thickness B, the thickness b of the transverse edge webs and the thickness s of the transverse intermediate webs the number η of Air layers equal to the size n 'of the equations rounded up to the next larger or preferably next smaller whole number
, __ O-idO + S , __ O-idO + S
S 9 ;7-K ;.-6* 71S 9; 7-K; .- 6 * 71
Da sich eine g^rochere Zahl von Luftschichten in einem Bauelement nicht unterbringen lässt ist es notwendig, als realisierbare Anzahl η eine der beiden ganzen Zahlen zu wählen, zwischen denen die theoretisch gefundene Anzahl n1 liegt. Vorzugsweise wählt man als Anzahl η den auf die nächstkleinere ganze Zahl abgerundeten Wert der theoretischen Anzahl n1. Dieser Wert kommt dem Optimum des Wärmedurchlasswiderstandes näher als im aufgerundeten Falle. Für praktische Fälle erhält man aber auch dann noch Bauelemente mit sehr guten Wärmedurchlasswiderständen, wenn man als Anzahl η den auf die nächstgrössere ganze Zahl aufgerundeten Wert der theoretischen Anzahl n1 wähltSince a larger number of air layers cannot be accommodated in a component, it is necessary to choose one of the two integers as the realizable number η, between which the theoretically found number n 1 lies. The value of the theoretical number n 1 rounded down to the next smaller whole number is preferably chosen as the number η. This value comes closer to the optimum of the thermal resistance than in the rounded up case. For practical cases, however, components with very good thermal resistance are still obtained if the theoretical number n 1 rounded up to the next larger whole number is selected as the number η
Das vorliegende Bauelement, insbesondere der Backstein, kann aus beliebigem Material oder beliebigen Materialien bestehen und beliebige Abmessungen aufweisen. Sobald die in der Regel konstruktions- und/oder produktionstechnisch bedingten Werte für die Grossen:The present component, in particular the brick, can consist of any material or materials and have any dimensions. As soon as the values usually related to construction and / or production technology for the big ones:
Gesamtstärke BTotal thickness B
Querrandstegstärke b Querzwischenstegstärke sTransverse edge web thickness b transverse intermediate web thickness s
festliegen, lässt sich die theoretische optimale Anzahl n1 der Luftschichten aus der Gleichung I ermitteln und die tatsächliche Anzahl η festlegen. Die Luftschichtenstärke X ergibt sich dann aus der Gleichung II:are fixed, the theoretical optimal number n 1 of the air layers can be determined from equation I and the actual number η can be determined. The air layer thickness X results from equation II:
χ =χ =
B-2b+(l-n) sB-2b + (l-n) s
Den Wärmedurchlasswiderstand 1 der η Luftschichten erhält man dann aus der Gleichung IIIThe thermal resistance 1 of the η air layers is then obtained from equation III
= B-2b+s
x+5 = B-2b + s
x + 5
0,236 · x
4,03 +x 0.236 x
4.03 + x
(III)(III)
69-.V4-:-69-.V4 -: -
•6." 71• 6. "71
Um den V/ärmedurchlassv/iderstar.d _1 des gesagten 3auelerr.er.resTo the V / ärmedurchlassv / iderstar.d _1 of the said 3auelerr.er.res
AgAg
zu bestimmen, ist der Wärmeaurchlassv/iderstand 1 des Katerialanteils des Bauelementes noch hinzuzuzählen:to be determined, the heat transmission resistance 1 of the material portion of the building element must also be added:
-Λ-l-Λ-l
(IV)(IV)
Das vorliegende Bauelement, insbesondere der vorlieser.de Backstein, kann aus den verschiedensten Materialien, wie Beton, Ton, Gips usw., bestehen. Es ist auch möglich verschiedene Materialien kombiniert zu verwenden. Besonders vorteilhafte Verhältnisse ergeben sich, wenn die ^uerzwi~chenstege aus einem Material, beispielsv/eise aus Kunststoff oder Metall bestehen, dessen Festigkeit grosser ist, als jenes des übrigen Teils des Bauelementes. Diese Materialien höherer Festigkeit lassen schmälere Querzwischenstege zu, wodurch eine höhere Zahl an Luftschichten untergebracht werden können, die die Wärmedämmung des Bauelementes weiter verbessern.The present component, in particular the vorlieser.de brick, can consist of a wide variety of materials, such as concrete, clay, plaster, etc. It is also possible to use different materials to be used in combination. Particularly advantageous conditions result when the intermediate webs are made of a material for example consist of plastic or metal, its Strength is greater than that of the rest of the component. These higher strength materials allow narrower crossbars, creating a higher number of air layers can be accommodated, which is the thermal insulation of the component continue to improve.
Pas vorliegende Bauelement, insbesondere der Baustein, kann ohne besondere Vorkehrungen nach den bisher bekannten Verfahren und mit den bisher bekannten Vorrichtungen auf einfachste Weise hergestellt werden. Da es zu seiner Herstellung auch keiner Materialzusätze bedarf, erhält man auf wirtschaftliche V/eise ein Bauelement mit gutem Wärmedurchlasswiderstand und guter. Festigkeitseigcnschaften. Waräkonstruktior.en aus dem vorliegenden Bauelement können demnach gegenüber den Wandkonstruktionen aus bekannten Bauelementen bei gleichem V/ärmedurchlasswiderstand geringere Wandstärken au:'·-eisen oder besitzen bei gleicher. Viandstärken einen grösseren Wärmedurchlasswiderstand.The present component, in particular the module, can without special precautions according to the previously known methods and can be produced in the simplest manner with the previously known devices. Since no material additives are required for its production, one receives an economical way Component with good thermal resistance and good. Strength properties. Warä Konstruktior.en from the present building element can therefore be compared to wall structures made of known building elements with the same V / thermal resistance Wall thicknesses from: iron or have the same. Viand strengths a greater thermal resistance.
Das erfindungsgemässe Bauelement wird nachfolgend am Beispiel eines Backsteines anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:The component according to the invention is illustrated below using the example a brick explained in more detail with reference to the drawing. Show:
9 -, / ■9 -, / ■
- 71- 71
Pig. 1 einen schematischen Backstein in Draufsicht; undPig. 1 shows a schematic brick in plan view; and
Fig. 2 ein Diagramm, in welchem für verschiedene Querzwjschsnstege s die Abhängigkeit des Wärmedurchlasswiderstandes I^ von der Anzahl η bzw. der Stärke χ derFig. 2 is a diagram in which for various Querzwjschsnstege s the dependence of the thermal resistance I ^ on the number η or the strength χ of
Luftschichten aufgetragen ist.Air layers is applied.
Der in Fig. 1 dargestellte Backstein soll eine Gesamtstärke B = IbO mm aufweisen, wobei aus produktionstechnischen und konstruktiven Gründen die Querrandstegstärke b = 15 mm und die minimale Querzwischenstegstärke s = 6 mm ist. Mit diesen Werten ergibt sich aus der Gleichung I eine theoretische LuftschichtenzahlThe brick shown in Fig. 1 should have an overall thickness B = IbO mm, with production-related and constructional reasons the transverse web thickness b = 15 mm and the minimum cross-web thickness is s = 6 mm. With these values, equation I results in a theoretical one Number of air layers
η' = 13,7.η '= 13.7.
Dieser Wert kann nun auf η = 14 aufgerundet werden. Vorzugsweise rundet man den Wert aui η = 13 ab.This value can now be rounded up to η = 14. Preferably the value is rounded off to η = 13.
Aus der Gleichung II errechnet sich dann die Luftschichtstärke zuThe air layer thickness is then calculated from equation II
χ = 6,0 mm (für η = 13) bzw. 5,15 mm (für η = 14).χ = 6.0 mm (for η = 13) or 5.15 mm (for η = 14).
Mit den erhaltenen Werten lässt sich aus der Gleichung III der Wärmedurchlasswiderstand der Luftschichten ermitteln zu:With the values obtained, the thermal resistance of the air layers can be determined from equation III:
£ = 1,70 bzw. 1,69 m2h grd/kcal. ^L £ = 1.70 or 1.69 m 2 h deg / kcal. ^ L
Unter Vernachlässigung der Randstegstärke c und eventueller Stegstärken d ergibt sich aus der Gleichung IV ein Gesamtwärmedurchlasswiderstand auDisregarding the edge web thickness c and any web thicknesses d, equation IV gives a total thermal resistance ouch
i = 1,96 m2h grd/kcal,i = 1.96 m 2 h deg / kcal,
wobeiwhereby
— bestimmt wird aus
Λ - is determined from
Λ
- = (n-1).s+2b = 0,26 bzw. 0,27 m2h grd/kcal- = (n-1) .s + 2b = 0.26 or 0.27 m 2 h deg / kcal
mit Λ- =0,4 kcal/mhgrd.with Λ- = 0.4 kcal / mhgrd.
M
(gebrannter Ton)M.
(fired clay)
In dem Diagramm der Fig. 2 ist der Wärmedurchlasswiderstand _1 für drei verschiedene Querzwischenstegstärken s = 6 mm,In the diagram of FIG. 2 is the thermal resistance _1 for three different cross web thicknesses s = 6 mm,
S1 s= 5 nun und Sp = 7 mm aufgetragen und zwar in Abhängigkeit von der Anzahl η und der Stärke χ der Luftschichten. Es ist sehr deutlich zu sehen, dass der Wärmedurchlasswiderstand 1 bei Abweichung von der optimalen Luftschichtstärke starkS 1 s = 5 now and Sp = 7 mm plotted depending on the number η and the thickness χ of the air layers. It can be seen very clearly that the thermal resistance 1 is strong when there is a deviation from the optimal air layer thickness
abnimmt. Dabei erfolgt die Abnahme des Wärmedurchlasswiderstandes mit kleiner werdenden Luftschichtstärken stärker.decreases. The decrease in the thermal resistance takes place with decreasing air layer thicknesses.
Bei der Ermittlung der optimalen Anzahl η bzw. Stärke χ der Luftschichten ist der Einfachheit halber davon ausgegangen, dass die einzelnen Luftschichten über die ganze quer zur Wärmedurchgangsrichtung verlaufende Länge des Bauelementes bzw. Backsteines durchgehen. Aus konstruktiven und produktionstechnischen Gründen kann dieser theoretische Idealfall jedoch nicht verwirklicht werden. Der theoretisch ermittelte Wärmedurchlasswiderstand wird deshalb durch die am Bauelement notwendigen Randstege der Stärke c und durch im Innern des Bauelementes angeordnete Stege d verschlechtert. Die optima-When determining the optimal number η or thickness χ of the air layers, it is assumed, for the sake of simplicity, that the individual air layers extend over the entire length of the component or brick running transversely to the direction of heat transfer. For constructional and production-related reasons, however, this theoretical ideal case cannot be realized. The theoretically determined thermal resistance is therefore worsened by the edge webs of thickness c required on the component and by webs d arranged in the interior of the component. The optimal
39 / ■ ■ π " 1139 / ■ ■ π "1 1
len Werte für die Anzahl η und die Stärke χ der Luftschichten gilt jedoch auch für das tatsächliche Bauelement.len values for the number η and the thickness χ of the air layers however, it also applies to the actual component.
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