DK163680B - Bygningselement - Google Patents

Description

i

DK 163680 B

Den -foreliggende opf i ndel se angår et bygningselement, navnlig et monolitisk bygningselement, der består a-f to i dets tykkelsesretning adskilte dele, hver den -f airst s del a-f elementet er en bærende del, der indeholder hulrum, der 5 -forløber vinkelret i forhold til bygningselementets yderflade, og er fremstillet af letbeton, og hvor den anden del af elementet er en isoleringsdei og er massiv, og hvor den berende dels tykkelse er større end den isolerende dels tykkelse.

10 Der kendes allerede bygningselementer eller sten, som f.eks. er lavet af beton, og som på i det mindste den ene af deres sider er dækket med et isolerende lag. Dette isolerende lag kan udgøres af korn af et isolerende materiale, såsom kork, der er indlejret i en cementmørtei, 15 således som det er beskrevet i fransk patentskrift nr. 2.237.019, eller af en multicellular beton, som beskrevet i belgisk patentskrift nr. 4S0.990. Det er imidlertid ikke med sådanne elementer muligt at opnå en varmelednings-koefficient k, som er tilstrækkelig lille til, at man kan 20 opfylde de for tiden gældende krav til bygningsisolering. Sagligt set vil en for stor øgning af isolationslaget kunne være til skade for bstonelementer cg vil kunne føre til en svækkelse af dette, hvorved der ikke fortsat vil kunne lade sig bruge til bygning af en bærende mur.

25 Opfindelsen har til formål at angive et bygningsele ment af den anførte type, ved hvilket de ovenfor omtalte ulemper udelukkes, nemlig et element, der kan bruges som et bærende element, og som udviser en varmetransmissions-koefficient k, der er mindre end ved kendte elementer af 30 den omhandlede type.

Dette er ifølge den foreliggende opfindelse opnået ved hjælo at et bygningselement af den indledningsvis angivne art karakteriseret ved, at den bærende del udviser en trykstyrke på mellem 25 og 175 kg/cmz og en vægtfylde 35 på mellem 900 og 1250 kg/m3, at denne bærende dels hulrum

DK 163680 B

er blinde cylindrisk -formede hulrum, som har i tværsnittet a-frundede ender og er åbne ved elementets under-flade, og af hvilke i det mindste bestemte har form af langstrakte slidser og er anbragt i grupper af fem i parallel med 5 elementets nævnte dele,· og at de nævnte hulrums volumen svarer omtrentligt til 25/1 af den nævnte bærende dels volumen, at den anden del af elementet har en vægtfylde på højest 270 kg/m3 og består af et hydraulisk bindsmiddel, der er baseret på cement, af en syntetisk harpiks og af et 10 ekspanderet mineralfyldstof, at den isolerende dels tykkelse svarer til i det mindste 40/1 af elementets samlede tykkelse, og at hver af delene, nemlig den bærende del og den isolerende del, omfatter en eller flere forbindeises-kanal sr, og at det samlede element er således tildannet, 15 at elementet udviser en varmetransmissionskoefficient k i retning vinkelret på de nævnte dele lig med eller mindre end k = 0,40 (W/mK).

Den første bærende del består fortrinsvis af letbeton eller eventuelt af en syntetisk harpiks, idet selve be— 20 tonen er dannet af en normal cement, der binder et let materiale, såsom højovnsslagger, pimpsten, knust terrakotta, ekspanderet ler eller skifer, puzzoianjord cg lignende- Valget af dette materiale afhænger af de tilstræbte karakteristika for bygningselementet, f.eks. vil ekspan— 25 derede slagger fortrinsvis kunne anvendes til at frembringe et element, som opviser stor styrke overfor trykpé— virkning (ca. 165 kg/cm2 med en vægtfylde på ca. 1250 kg/m3}, medens pimpsten fortrinsvis vil kunne bruges til at frembringe et element, der har bedre isoleringskarak— 30 teristika, roen lavere trykstyrke ica. 40 kg/cm2 ved en vægtfylde på ca. 1000 kg/m3).

Hvad angår den anden isolerende del udgøres denne fortrinsvis af et hydraulisk bindemiddel, eksempelvis en cement, og af en syntetisk harpiks, hvori der er indlejret 35 et ekspanderet mineralsk fyldstof, f.eks. ekspanderede

DK 163680 B

Ο» eller cellulare glaskugier, vermi kulit. granuleret po— lyuretan, ekspanderet glimmer eller polystyren, traspéner og lignende.

Udførel sesformer ifølge opfindelsen beskrives i 5 narmere enkeltheder i det følgende under henvisning til tegningen, hvor:

Fig. 1 viser et perspektivisk billede af et bygningselement ifølge opfindelsen, set fraoven; fig. 2 viser et plsnbillede af elementet ifølge fig.

10 1» set fra undersiden; fig. 3 viser snitbillede langs linien ΣΙΣ-ΙΙΙ i fig.

*7« fig. 4 viser et planbi 11 eds af en udførelsesform af et indvendigt hjørne med to byggeel ententer 15 ifølge opfindelsen, set fraoven; fig. 5 viser et pianbiIlede af et hjørneeiemsnt, set fraoven; fig. 6 viser et plsnbillede af dette hjørneelement, set franeden; og 20 fig. 7 viser en grafisk fremstilling, der viser var— «Retransmissionen (temperatur som funktion af af murtykkelsen) igennem en mur, der er opført ~~ ~ af elementer ifølge opfinde!sen.

Der skal indledningsvist henvises til fig. 1- 3, 25 hvor der er vist et bygningselement af murbindertypen omfattende en bærende del 1, der er lavet af letbeton, som beskrevet ovenfor, og en isolerende del 2, der ær lavet på en ligeledes ovenfor beskrevet måde. Tykkelsen af den isolerende del 2 udgør fortrinsvis mindst 40 '/. af eiemen-30 tets samlede tykkelse, men er mindre end den bærende del 1' s tykkelse.

Den bærende del 1 omfatter blinde cylindriske hulrum, f.eks. med tværsnit der henholdsvis har form af forlængede slidser med afrundede ender 3, af rektangler med afrundede hjørner 3', af cirkler 3" og lignende. Disse forskellige 4

DK 163680 B

hulrum er -fortrinsvis placeret som vist i -rig. 2, dvs- på en sådan måde i skiftende rækker i delen 1 's tykkelses-retning, at der herved frembringes den mod varmetransmission bedst mulige modstandsdygtighed. Det volumen, der 5 dannes af hulrummene 3, 3', 3", svarer omtrentligt til 25% af den barende del 1 's totals volumen.

Endvidere er såvel den bærende del i som den isolerende del 2 indrettet med kobiingsspcr 4, 5, som gør det muligt at sikre en god opstabl ing af bygningselementerne.

10 Ifig. 4 er der i et pianbiilede skematisk vist en udføre!sesform for et indvendigt hjørne, hvor udførelses-formen omfatter to elementer A cg B, der hver især omfatter en bærende del i og en isolerende del 2, 2', idet elementet B 's isolerende del 2' på den ene side strækker 15 sig helt frem til en endekant på elementet B. En hjørne-binding mellem de to elementer A og B er tilvejebragt ved hjælp af et hjørneeiement 6, der omfatter en del 6', der udfylder pladsen for den manglende del af elementet B 's isolerende del 2'.

20 Endelig er der, idet der henvises til tegningens fig.

5 og 6, vist et udvendigt hjørneelement, der er udformet ved hjælp af en bærende del 7, som generelt er af rekt— mm «·»»· angular form, og en isolerende del S, der grænser til den nævnte bærende del 7 langs to af denne del 7 's tilstøders— 25 de sider. Den bærende del 7 omfatter skjulte hulrum 3, 3', 3” samt koblingsspor 9, 9' på samme måde, som det er tilfældet ved det enkle element, medens den isolerende del også omfatter koblinger!iler 10.

Det ovenfor ved hjælp af eksempelvise udførelsesfcr-30 mer beskrevne bygningselement udformet ifølge opfindelsen udviser en varmetransmissionskoefficient k, der er mindre end ca. 0,35 W/mK (1 W/mK = 0,3é>0 kcal/mh°C>. Eksempel vi st opnås der med en bærende del, som overvejende er lavet af ekspanderet slagge {vægtfylde = ca. 1250 kg/m3) en koeffi— 35 cient k på ca. 0,3 , medens der med en bærende del, der

DK 163680 B

D

hovedsageligt er lavet af pimosten, vil kunne opnås sn koefficient k på ca. 0,25 for elementst. Sådanne værdier er fuldt ud tilstrækkelige til. at man kan tillade, at der opbygges en mur af elementer ifølge opfindelsen, hvis 5 varmetransmissionskoefficient k er lig med eller mindre end 0,4 (indbefattet det udvendige cg indvendige puds såvel som fuger).

Ved hjælp af et eksempel skal der i det følgende præsenteres karakteristika for varmetransmissionen i en 10 mur på i m=, som har en samlet tykkelse på 38,5 cm, hvilken mur er opbygget ved hjælp af elementer ifølge opfindelsen, idet disse elementer har en tykkelse på 35 cm, og muren iøvrigt omfatter følgende komponenter regnet fra yderside mod inderside, savel som 5 vandrette fugers 15 Udvendigt puds: 2 cm il =0,87 W/mK)

Element ifølge opfindelsen:

Isoleringsdel omfattende cellulare giaskugier: 15 cm ( 1= 0,078 W/mK), se ”rumvægtsberegning” nedenfor.

Da materialet "SILIPERL", som har et lambda på 0,075 20 W/mK, ikke er modstandsdygtigt overfor alkali, er •m ·#·· der i "rumvægtsberegningen" kun taget hensyn til materialet "DENNERT", hvilket ifølge EiiPA test nr.

48 374/1 er modstandsdygtigt overfor alkali og udviser en lambda på 0,078 W/mK, samt 25 Bærende del, der er baseret på ekspanderede slagge kugler: 20 cm i 1= 0,30 W/mK).

Indvendigt puds: 1,5 cm ί X = 0,70 W/mK).

Ved det ovenfor angivne eksempel udviser selve ele mentet en varmetransmissionskoefficient k = 0.3S6. Væggens 30 forskellige deles sammensætning er som følger: 6

DK 163680 B

a) Element ifølge opfinde!sen:

Berende del (20 cm tykkelse) ekspanderede højovnssiaggekugler (type "SALEX”) 5 0/3 nun 5,163 kg 4/10 mm 11,320 kg

Normal Portland cement 4,200 kg

Syntetiske harpikser (syntetiske harpikser er akryl— 10 harpikser, f.eks. af type "UCECEYL" (fra firma UCB), ”D5I0” cg ”B 500” (fra firma Roehm cg Haas), etc.) 0,373 kg E/C tot 0,3 1.260 ko

Total 22,326 kg 15

Koefficienten vanri/cement (E/C) er en kendt og almindelig værdistørre!se, som bruges indenfor beton—branchen. Isoleringsdel (15 cm tykkelse) med overfor alkali modstandsdygtige 20 cellulare glaskugler (3/12 mm) 3,440 kg

Spec i alcement 1,000 kg syntetiske harpikser (se ovenfor) 4,440 kg 0m3&0 ko E/C tot 0,57 0,390 kg 25 Total 5,190 kg b) Isolerende fugemørtel: ,!SALEX" 0/4 mm IS,360 kg "GALEX" 0/2 mm (fcrknuste) 6,600 kg 30 Normal Portland cement 3,600 kg E/C 0,30 2.160 ko

Total 30,720 kg 7

DK 163680 B

ϊ det følgende er vist en "rumvægtsberegning" ifølge EMPA-standard for varmetransmissionen gennem den ved hjælp af det ovenfor angivne eksempel beskrevne mur, idet der foreligger en temperaturforskel mellem den udvendige koide 5 flade <-10 °C) og den indvendige varme flade <+20 °C5 på 30 “C:

Opstilling til udregning af k: k for færdige væg på 3S.5 cm 0.36/0,33= i,02S W/K λ for isoleringsmørtel med indlejrede 10 ekspanderede slaggekugler

udvendig transmission iEMPA norm) 1/23= 0,043 W/K

udvendig aim. puds 2 cm 0,02/0,87= 0,023 W/K

indvendig aim. puds 1,5 cm 0,015/0,70= 0,021 W/K

indvendig transmission (EMPA norm) 1/8= 0,125 W/K

15 samlede vandrette og lodrette fuger R= 1,240 W/K

k værdi for vandr, cg lodr.fugsr 1/1240 k=0,086 W/m2K

RESULTAT: 92,5 % af k-værdien for den færdige væg på 3S,5 cm <0,36) k=0,333 W/m2K + 7,5 '/. af k-værdien for

20 fugerne (0,806) k=Q,060 W/m2K

•m «*—· 100 V. færdige væg på 3S,5 cm

inkl. fuger ktafe«i=0,393 W/m2K

Den opnåede værdi k-te-t^x på 0,393 W/m2K vil yderligere kunne forbedres ved at forsyne den almindelige puds 25 med en isoieringsbelægning, eller ved at erstatte pudset med en sådan.

Ved hjælp af kurven vist i fig. 7 beskrives transmissionen igennem muren beskrevet i eksemplet, dvs. der vises temperaturforløbet i murens tykkelsesretning fra yderside 30 mod inderside. I denne grafiske fremstilling er den indvendige transmission 1/S = 1,3 °K ifølge EMPfi standard ikke medtaget.

DK 163680 B

s

Endelig vil en mur, der er opbygget ved hjælp åf bygningselementer ifølge opfindelsen, som følge af den meget lave varmetransissmionskoefficient, som disse elementer er i besiddelse af, udvise et fsseskifttidsrum, der 5 er 1angers end ca. 14 timer. Faseskifttidsrummet er i denne henseende ensbetydende med tidsrummet mellem det tidspunkt, hvor varmen (eller kulden) trænger ind fra ydersiden, og det tidspunkt- hvor denne temperaturændring kan iagttages indvendigt i rummet. Dette tidsrum skal om 10 muligt helst være længere end 10 — 12 timer, således at virkningerne af faseændringen (eller temperaturændringen) ikke overføres til den indvendige side før et tidspunkt, hvor virkningerne er aftaget føleligt eller er ophørt ved ydersiden.

15 De skjulte hulrum, som er indrettet i elementets bærende del, vil i form og størrelse kunne udformes på mange forskellige måder. Imidlertid har man påvist, at konfigurationen, der er vist i fig. 2, er den konfiguration, som overfor varmetransmission har udvist den største 20 modstandsdygtighed.

Claims (6)

9 DK 163680 B FATENTKRfiV

1. Bygningselement, navnlig et monolitisk bygningselement, der består at to i dets tykkelsesretning adskilte dele, hvor den første del af elementet er en barende 5 del, der indeholder hulrom. der forløber vinkelret i forhold til bygningselementets yderflade, og er fremstillet af letbeton, og hvor den anden del af elementet er en i soleri needs! og er massiv, og hvor den bærende dels tykkelse er større end den isolerende dels tykkelse, 10 kendetegnet ved , at den bærende del ilj 7. udviser en trykstyrke på mellem 25 og 175 kg/cma og en vægtfylde på mellem 900 og 1250 kg/m3, at denne bærende dels hulrum (3,3',3") er blinde cylindrisk formede hulrum, som har i tværsnittet afrundede ender og er åbne ved 15 elementets underfiade, og af hvilke i det mindste bestemte har form af langstrakte slidser og er anbragt i grupper af fem i parallel med elementets nævnte dele, og at de nævnte hulrums volumen svarer omtrentligt til 25% af den nævnte bærende dels volumen, at den anden del (2, 8) af elementet 20 har en vægtfylde på højest 270 kg/m3 og består af et hydraulisk bindemiddel, der er baseret på cement, af en syntetisk harpiks og af et ekspanderet mineralfyldstof, at den isolerende dels tykkelse svarer til i det mindste 40% af elementets samlede tykkelse, cg at hver af delene, 25 nemlig den bærende del (i; 7) og den isolerende del (2; S), omfatter en eller flere forbindelseskanaler (4, 5; 9, 9', 10), og at det samlede element er således tiidannet, at elementet udviser en varmetransmissionskoefficient k i retning vinkelret på de nævnte dele lig med eller mindre 30 end k = 0,40 (W/mK).

2- Bygningselement ifølge krav 1 kendetegnet ved , at der til letbetonen, der danner den bærende del, er tilsat en syntetisk harpiks, såsom en akryl-harpiks. DK 163680B 10

3. Bygningselement i-følge krav 2 kendetegnet ved , at letbetonen ud over st hydraulisk bindemiodel indeholder et materiale, der kan omfatte højovnssiagger, pimpsten, knust terrakotta, ekspanderet 5 ler, ekspanderet skifer eller puzzolanjord,

4. Bygningselement ifølge krav 1, 2 eller 3 kendetegnet ved , at den isolerende del indeholder et ekspanderet mineralsk fyldmateriaie, der kan omfatte kugler af ekspanderet eller cellular glas, vermi — 10 koiit, polyuretangranulater, glimmer, ekspanderet polysty— roi eller træspåner.

5. Bygningselement ifølge krav i, 2, 3 eller 4 kendetegnet ved , at elementet set fra- oven udviser en rektangulær form.

6. Bygningselement ifølge krav 1, 2, 3, 4 eller 5 kendetegnet ved , at elementet omfatter en bærende del med rektangulær form cg en isoleringsdel, som har L-form, og som afgrænser, respektivt indfatter, den nævnte bærende dels to tilgrænsende, respektivt til- 20 stødende, f1ader.