EP0432130B1 - Hochlochbaustein mit länglichen, durchgehenden Durchbrechungen - Google Patents

Hochlochbaustein mit länglichen, durchgehenden Durchbrechungen Download PDF

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EP0432130B1
EP0432130B1 EP90890314A EP90890314A EP0432130B1 EP 0432130 B1 EP0432130 B1 EP 0432130B1 EP 90890314 A EP90890314 A EP 90890314A EP 90890314 A EP90890314 A EP 90890314A EP 0432130 B1 EP0432130 B1 EP 0432130B1
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EP
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rows
brick
row
perforated brick
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Gerhard Dipl.-Ing. Koch
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Wienerberger Ziegelindustrie AG
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    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/02—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls built-up from layers of building elements
    • E04B2/14—Walls having cavities in, but not between, the elements, i.e. each cavity being enclosed by at least four sides forming part of one single element

Definitions

  • the invention relates to a vertical hole module with vertical through openings according to the preamble of claim 1.
  • a vertical hole module with vertical through openings according to the preamble of claim 1.
  • Such a module is known for example from CH-A-179988.
  • the ratio of the length of the openings to the mutual spacing of the individual rows of openings is often over 10: 1. Although this leads to good thermal insulation, it also leads to a reduction in the load-bearing capacity of the component and in particular to a deterioration in the Soundproofing properties.
  • the aim of the invention is therefore to propose a perforated brick of the type mentioned at the outset which, with a high load-bearing capacity and good thermal insulation, is distinguished by a high degree of sound insulation regardless of the brick material.
  • this is achieved in that while maintaining the ratio of the maximum opening length measured in the direction of the row to the minimum distance between two adjacent openings belonging to two different rows from 1: 1 to 6: 1 the sum of the minimum distances of the openings of a row measured in the direction of the row from one another and from the block edge 12% to 18% of those extending in the direction of the rows Block width is.
  • thermal insulation capacity and load-bearing capacity of the building block are in no way reduced by the inventive choice of the geometric parameters.
  • the ratio of the maximum opening length measured in the direction of the row to the minimum distance between two adjacent openings belonging to two different rows should preferably be selected 3: 1 to 5: 1, and in particular the sum of the minimum distances of the openings measured in the direction of the row should be one Row from each other and from the block edge are 13.5% to 14.5% of the block width extending in the direction of the rows, since this results in the optimal properties.
  • the openings can have a rectangular or diamond-shaped cross section with preferably rounded corners or also an oval or elliptical cross section.
  • cross section of an opening has the shape of a flat, isosceles triangle with rounded corners, the base of which extends in the longitudinal direction of the rows.
  • the triangular perforations located one behind the other in a row can preferably be oriented alternately in opposite directions.
  • the aforementioned improvement in the sound insulation property can be achieved without having to make compromises in terms of the thermal insulation property or the load-bearing capacity.
  • the values for the thermal insulation can be increased even further if, according to a further feature of the invention, at least one of the rows is curved symmetrically to the longitudinal axis of the building block, or if at least one of the rows runs symmetrically to the longitudinal axis of the building block, the openings crossing the longitudinal axis of the building block in the region of the Have a kink in the longitudinal axis of the block.
  • the openings of the rows lying next to one another are arranged offset with respect to one another, the outermost openings of every second row being half the length of the other openings.
  • building blocks made of materials such as sand-lime brick, concrete, gas concrete, preferably fired clay.
  • Fig. 1 shows a hole module 1 of width B according to the invention, which can be made of any material such as fired clay, concrete, gas concrete, sand-lime brick or the like and corresponds in cross-sectional shape to the known blocks.
  • the block 1 has elongated, vertically continuous openings 2 of length L, which are arranged one behind the other in several rows 3 which run essentially transversely to the longitudinal extent of the block 1.
  • the openings 2 have a rectangular shape with rounded corners.
  • the maximum length measured in the direction of the course of row 3 is always taken into account as the length L of an opening 2.
  • the perforations 2 of a row 3 are arranged at individual distances X from one another or from the edge of the module, each of which represents the smallest distance between two openings from one another or one opening to the edge of the module in the direction of the row 3.
  • the distances X between the openings are essentially the same, while the distances between the outermost openings and the neighboring module edge can be chosen differently depending on the manufacturing process.
  • the respectively adjacent openings 2 of two different rows 3 are arranged at a distance D from each other, which represents the smallest distance between these two openings.
  • the rows 3 run in the area of the front ends of the building block 1 symmetrically to the longitudinal axis of the stone 1, but in the middle area of the stone in a straight line.
  • the curvature of the rows 3 in the area of one end face is opposite to the curvature of the rows in the area of the other end face.
  • the module 1 also has on the side walls the usual recesses 5 for such modules.
  • the openings 2 'arranged in the region of these recesses 5 are accordingly shorter than the other openings 2.
  • the ratio of the opening length L to the mutual minimum distance D between adjacent openings of two different rows 3 is 4: 1 in the block shown.
  • the sum of all distances X of the openings from each other and to the edge of the block measured in the row direction is approximately 13.6% of the block width B.
  • the ratio of the maximum opening length L measured in the direction of the row 3 to the minimum distance D between two adjacent openings 2 belonging to two different rows 3 is 1: 1 to 6: 1, preferably 3 : 1 to 5: 1, and the sum of the minimum distances X, measured in the direction of the row 3, of the openings 2 of a row 3 from one another and from the module edge 12% to 18%, preferably 13.5% to 14.5%, of the direction of the rows 3 extending block width B is.
  • Fig. 2 shows an embodiment of the invention with triangular openings 2 with rounded corners.
  • the individual rows 3 are arranged offset from one another, whereby the outermost openings 2 ′′ of every second row 3 are only half as long as the other openings 2.
  • the triangular shape on which the opening cross section is based is that of a flat, isosceles triangle, the base of which extends in the direction of the rows 3.
  • the openings 2 lying one behind the other in a row 3 can also be oriented alternately in opposite directions.
  • FIG. 3 finally shows further possible shapes of a building block according to the invention with elliptical openings in a symmetrically offset arrangement (FIG. 3a), with diamond-shaped openings in an offset arrangement (FIG. 3b), with rectangular openings with rounded corners in an aligned arrangement in inclined rows 3 (FIG 3c) and with rectangular openings without rounded corners in an aligned (FIG. 3d) or offset (FIG. 3e) arrangement in rows 3 parallel to the wall.
  • the inclined rows 3 from FIG. 3c run in the region of the end faces and each end face inclined in the opposite direction, while in the middle region of the stone the rows 3 run in a straight line normal to the longitudinal central axis.
  • the embodiments of the invention cover not only the few shown but all possible combinations of the shape of the opening and the arrangement of the rows; It is only essential to the invention that the ratio of opening length L to distance D between adjacent openings belonging to different rows is 1: 1 to 6: 1 and the sum of all opening distances X in a row is 12% to 18% of the block width B.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochlochbaustein mit vertikal durchgehenden Durchbrechungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solcher Baustein ist beispielsweise aus der CH-A-179988 bekannt.
  • Bei solchen Hochlochbausteinen wurde bisher meist danach getrachtet, den für die Wärmedämmung maßgebenden k-Wert zu verbessern, was durch die Vergrößerung des Anteiles der Durchbrechungsquerschnitte im Verhältnis zum Querschnitt des Bausteines erreicht wurde.
  • Deshalb liegt bei anderen bekannten Bausteinen das Verhältnis der Länge der Durchbrechungen zu dem gegenseitigen Abstand der einzelnen Reihen an Durchbrechungen oft über 10: 1. Dies führt zwar zu einer guten Wärmedämmung, jedoch auch zu einer Verminderung der Tragfähigkeit des Bausteines und insbesondere zu einer Verschlechterung der Schalldämmungseigenschaften.
  • So ist für die Berechnung der Schalldämmung das sogenannte Berger'sche Massengesetz maßgebend, nach welchem das Schalldämmaß Rw eine Funktion der flächenbezogenen Masse der Wände m' in kg/m² ist. Dabei gilt die folgende Beziehung: R w = 32.4 lg(m') - 26
    Figure imgb0001
    wobei für m' die flächenbezogene Masse in kg/m² einzusetzen ist.
  • Dabei hat sich weiters gezeigt, daß die theoretisch errechneten Werte des Schalldämmaßes Rw stark von der Geometrie der Hochlochkonfiguration des Bausteines abhängen, wobei sich geometriebedingte Abweichungen von bis zu 15 dB bei gleicher flächenbezogener Masse ergeben können.
  • Ziel der Erfindung ist es daher, einen Hochlochbaustein der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, der sich bei hoher Tragfähigkeit und guter Wärmedämmung unabhängig von Bausteinmaterial durch ein hohes Maß an Schalldämmung auszeichnet.
  • Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß unter Beibehaltung des Verhältnisses der maximalen, in Richtung der Reihe gemessenen Durchbrechungslänge zum minimalen Abstand zweier benachbarter, zwei verschiedenen Reihen angehörender Durchbrechungen von 1:1 bis 6:1 die Summe der minimalen, in Richtung der Reihe gemessenen Abstände der Durchbrechungen einer Reihe voneinander und vom Bausteinrand 12% bis 18% der sich in Richtung der Reihen erstreckenden Bausteinbreite beträgt.
  • Es hat sich bei Versuchen gezeigt, daß die Einhaltung der obigen Verhältnisse einen sehr guten Kompromiß bezüglich der Wärmedämmung ergibt und dadurch ein Baustein geschaffen ist, der sich durch hervorragende Eigenschaften sowohl im Hinblick auf die Wärmedämmung als auch auf die Schalldämmung auszeichnet.
  • Dabei hat sich gezeigt, daß für das Schalldämmaß im wesentlichen das Verhältnis der Längen der Durchbrüche zum Abstand der Durchbrüche zweier benachbarter Reihen und für die Wärmedämmung der Anteil der Stege zwischen den Durchbrüchen einer Reihe an der Gesamtbreite des Bausteines maßgebend ist.
  • Genau in diesem speziellen Wertebereich für die geometrischen Parameter zeigte sich in Versuchen völlig überraschend ein hoher Wert der Schalldämmung, der außerhalb dieses Wertebereichs auf das bekannte, bisher erzielbare Schalldämmungsmaß zurückfiel.
  • Beachtenswert ist dabei, daß durch die erfindungsgemäße Wahl der geometrischen Parameter die Wärmedämmungsfähigkeit und Tragfähigkeit des Bausteins keineswegs verringert wird.
  • Bevorzugt sollte das Verhältnis der maximalen, in Richtung der Reihe gemessenen Durchbrechungslänge zum minimalen Abstand zweier benachbarter, zwei verschiedenen Reihen angehörender Durchbrechungen 3:1 bis 5:1 gewählt werden und insbesondere sollte die Summe der minimalen, in Richtung der Reihe gemessenen Abstände der Durchbrechungen einer Reihe voneinander und vom Bausteinrand 13.5% bis 14.5% der sich in Richtung der Reihen erstreckenden Bausteinbreite betragen, da sich dadurch die optimalen Eigenschaften ergeben.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Durchbrechungen einen rechteckigen oder rautenförmigen Querschnitt mit vorzugsweise abgerundeten Ecken oder auch einen ovalen bzw. ellipsenförmigen Querschnitt aufweisen.
  • Ebenso ist es möglich, daß der Querschnitt einer Durchbrechung die Form eines flachen, gleichschenkeligen Dreiecks mit abgerundeten Ecken aufweist, dessen Basis in Längsrichtung der Reihen verläuft.
  • Dabei können bevorzugt die in einer Reihe hintereinanderliegenden dreieckförmigen Durchbrechungen abwechselnd in entgegengesetzte Richtungen orientiert sein.
  • Mit all diesen Ausführungsformen ist die erwähnte Verbesserung der Schalldämmungseigenschaft erzielbar, ohne daß Abstriche hinsichtlich der Wärmedämmungseigenschaft oder der Tragfähigkeit gemacht werden müssen.
  • Die Werte für die Wärmedämmung lassen sich noch weiter erhöhen, wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wenigstens eine der Reihen symmetrisch zur Bausteinlängsachse gekrümmt verläuft, oder auch wenn wenigstens eine der Reihen symmetrisch zur Bausteinlängsachse geneigt verläuft, wobei die die Bausteinlängsachse kreuzenden Durchbrechungen im Bereich der Bausteinlängsachse einen Knick aufweisen.
  • Dabei ergibt sich eine symmetrisch sehr tragfähige Anordnung, wenn die gekrümmt bzw. geneigt verlaufenden Reihen im Bereich der stirnseitigen Enden des Bausteines angeordnet sind und zu den im Bereich der gegenüberliegenden Stirnseite angeordneten Reihen entgegengesetzt gekrümmt bzw. geneigt verlaufen.
  • Bei allen diesen Ausführungsformen ist es möglich, daß die Durchbrechungen der jeweils nebeneinanderliegenden Reihen zueinander versetzt angeordnet sind, wobei die äußersten Durchbrechungen jeder zweiten Reihe die halbe Länge der übrigen Durchbrechungen aufweisen.
  • Die erwähnten guten Ergebnisse lassen sich dabei mit Bausteinen aus Materialien wie Kalksandstein, Beton, Gasbeton, vorzugsweise gebranntem Ton erzielen.
  • Die Erfindung wird nun anhand mehrerer in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt:
    • Fig. 1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hochlochbausteins in Draufsicht,
    • Fig. 2 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hochlochbausteines in Draufsicht (Viertelausschnitt),
    • Fig. 3 weitere mögliche Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Hochlochbausteinen in Draufsicht (jeweils Viertelausschnitte).
  • Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Hochlochbaustein 1 der Breite B, der aus beliebigem Material wie z.B. gebranntem Ton, Beton, Gasbeton, Kalksandstein od. dgl. hergestellt sein kann und in seiner Querschnittsform den bekannten Bausteinen entspricht.
  • Der Baustein 1 besitzt längliche, vertikal durchgehende Durchbrechungen 2 der Länge L, die in mehreren, im wesentlichen quer zur Längserstreckung des Bausteines 1 verlaufenden Reihen 3 hintereinanderliegend angeordnet sind.
  • Die Durchbrechungen 2 weisen in diesem Beispiel eine rechteckige Form mit abgerundeten Ecken auf.
  • Als Länge L einer Durchbrechung 2 wird stets die maximale, in Richtung des Verlaufs der Reihe 3 gemessene Länge berücksichtigt.
  • Die Durchbrechungen 2 einer Reihe 3 sind voneinander bzw. vom Bausteinrand in einzelnen Abständen X angeordnet, die jeweils den kleinsten Abstand zweier Durchbrechungen voneinander bzw. einer Durchbrechung zum Bausteinrand in Richtung der Reihe 3 gemessen darstellen. Die Abstände X der Durchbrechungen untereinander sind im wesentlichen gleich groß, während die Abstände der äußersten Durchbrechungen jeweils zum benachbarten Bausteinrand je nach Fertigungsprozess davon abweichend gewählt werden können.
  • Die jeweils benachbarten Durchbrechungen 2 zweier verschiedener Reihen 3 sind voneinander in einem Abstand D angeordnet, der den kleinsten Abstand dieser zwei Durchbrechungen voneinander darstellt.
  • Die Reihen 3 verlaufen bei der dargestellten Ausführungsform im Bereich der stirnseitigen Enden des Bausteines 1 symmetrisch zur Längsachse des Steines 1 gekrümmt, im Mittelbereich des Steines jedoch geradlinig.
  • Die Krümmung der Reihen 3 ist dabei im Bereich der einen Stirnseite entgegengesetzt zu der Krümmung der Reihen im Bereich der anderen Stirnseite.
  • Der Baustein 1 besitzt darüberhinaus an den Seitenwänden die für derartige Bausteine üblichen Aussparungen 5. Die im Bereich dieser Aussparungen 5 angeordneten Durchbrechungen 2' sind dementsprechend kürzer als die übrigen Durchbrechungen 2.
  • Das Verhältnis der Durchbrechungslänge L zu gegenseitigem Minimalabstand D benachbarter Durchbrechungen zweier verschiedener Reihen 3 beträgt bei dem dargestellten Baustein 4:1. Die Summe aller in Reihenrichtung gemessenen Abstände X der Durchbrechungen voneinander und zum Bausteinrand beträgt ca. 13.6% der Bausteinbreite B.
  • Nach der allgemeinen Lehre der Erfindung ist es jedoch auch möglich, daß das Verhältnis der maximalen, in Richtung der Reihe 3 gemessenen Durchbrechungslänge L zum minimalen Abstand D zweier benachbarter, zwei verschiedenen Reihen 3 angehörender Durchbrechungen 2 1: 1 bis 6: 1, vorzugsweise 3: 1 bis 5:1 beträgt, und die Summe der minimalen, in Richtung der Reihe 3 gemessenen Abstände X der Durchbrechungen 2 einer Reihe 3 voneinander und vom Bausteinrand 12% bis 18%, vorzugsweise 13.5% bis 14.5% der sich in Richtung der Reihen 3 erstreckenden Bausteinbreite B beträgt.
  • Nur in diesen Bereichen ergibt sich der überraschende Anstieg der Schalldämmungsfähigkeit bei gleichbleibender Wärmedämmungsfähigkeit und Tragfähigkeit des Steines.
  • Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung mit dreieckförmigen Durchbrechungen 2 mit abgerundeten Ecken. Die einzelnen Reihen 3 sind dabei zueinander versetzt angeordnet, wodurch jeweils die äußersten Durchbrechungen 2'' jeder zweiten Reihe 3 nur halb so lang sind wie die übrigen Durchbrechungen 2.
  • Die dem Durchbrechungsquerschnitt zugrundeliegende Dreieckform ist die eines flachen, gleichschenkeligen Dreiecks, dessen Basis in Richtung der Reihen 3 verläuft. Die in einer Reihe 3 hintereinanderliegenden Durchbrechungen 2 können auch abwechselnd in entgegengesetzte Richtungen orientiert sein.
  • Fig. 3 zeigt schließlich weitere mögliche Formen eines erfindungsgemäßen Bausteins mit elliptischen Durchbrechungen in symmetrisch versetzter Anordnung (Fig. 3a), mit rautenförmigen Durchbrechungen in versetzter Anordnung (Fig. 3b), mit rechteckförmigen Durchbrechungen mit Eckenabrundungen in fluchtender Anordnung in geneigten Reihen 3 (Fig. 3c) und mit rechteckförmigen Durchbrechungen ohne Eckenabrundungen in fluchtender (Fig. 3d) bzw. versetzter (Fig. 3e) Anordnung in wandparallelen Reihen 3.
  • Die geneigten Reihen 3 aus Fig. 3c verlaufen im Bereich der Stirnseiten und je Stirnseite in die entgegengesetzte Richtung geneigt, während im Mittelbereich des Steines die Reihen 3 geradlinig normal zur Längsmittelachse verlaufen.
  • Die Ausführungsformen der Erfindung erfassen selbstverständlich nicht nur die wenigen dargestellten sondern alle möglichen Kombinationen aus Form der Durchbrechung und Anordnung der Reihen; erfindungswesentlich ist immer nur, daß das Verhältnis von Durchbrechungslänge L zu Abstand D benachbarter, verschiedener Reihen angehörender Durchbrechungen 1:1 bis 6:1 und die Summe aller Durchbrechungsabstände X in einer Reihe 12% bis 18% der Bausteinbreite B beträgt.

Claims (12)

  1. Hochlochbaustein (1) mit vertikal durchgehenden Durchbrechungen (2), die in Draufsicht in mehreren, nebeneinander verlaufenden Reihen (3) angeordnet sind und bei dem das Verhältnis der maximalen, in Richtung der Reihe (3) gemessenen Durchbrechungslänge (L) zum minimalen Abstand (D) zweier benachbarter, zwei verschiedenen Reihen (3) angehörender Durchbrechungen (2) 1:1 bis 6:1 beträgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der minimalen, in Richtung der Reihe (3) gemessenen Abstände (X) der Durchbrechungen (2) einer Reihe (3) voneinander und vom Bausteinrand 12% bis 18% der sich in Richtung der Reihen (3) erstreckenden Bausteinbreite (B) beträgt.
  2. Hochlochbaustein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der maximalen, in Richtung der Reihe (3) gemessenen Durchbrechungslänge (L) zum minimalen Abstand (D) zweier benachbarter, zwei verschiedenen Reihen (3) angehörender Durchbrechungen (2) 3:1 bis 5:1 beträgt.
  3. Hochlochbaustein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der minimalen, in Richtung der Reihe (3) gemessenen Abstände (X) der Durchbrechungen (2) einer Reihe (3) voneinander und vom Bausteinrand 13.5% bis 14.5% der sich in Richtung der Reihen (3) erstreckenden Bausteinbreite (B) beträgt.
  4. Hochlochbaustein nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen (2) einen rechteckigen oder rautenförmigen Querschnitt mit vorzugsweise abgerundeten Ecken aufweisen.
  5. Hochlochbaustein nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen (2) einen ovalen bzw. ellipsenförmigen Querschnitt aufweisen.
  6. Hochlochbaustein nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt einer Durchbrechung (2) die Form eines flachen, gleichschenkeligen Dreiecks mit abgerundeten Ecken aufweist, dessen Basis in Längsrichtung der Reihen (3) verläuft.
  7. Hochlochbaustein nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Reihe (3) hintereinanderliegenden dreieckförmigen Durchbrechungen (2) abwechselnd in entgegengesetzte Richtungen orientiert sind.
  8. Hochlochbaustein nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Reihen (3) symmetrisch zur Bausteinlängsachse gekrümmt verläuft.
  9. Hochlochbaustein nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Reihen (3) symmetrisch zur Bausteinlängsachse geneigt verläuft, wobei die die Bausteinlängsachse kreuzenden Durchbrechungen (2) im Bereich der Bausteinlängsachse einen Knick (4) aufweisen.
  10. Hochlochbaustein nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmt bzw. geneigt verlaufenden Reihen (3) im Bereich der stirnseitigen Enden des Bausteines (1) angeordnet sind und zu den im Bereich der gegenüberliegenden Stirnseite angeordneten Reihen (3) entgegengesetzt gekrümmt bzw. geneigt verlaufen.
  11. Hochlochbaustein nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen (2) der jeweils nebeneinanderliegenden Reihen (3) zueinander versetzt angeordnet sind, wobei die äußersten Durchbrechungen (2'') jeder zweiten Reihe (3) die halbe Länge der übrigen Durchbrechungen (2) aufweisen.
  12. Hochlochbaustein nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Baustein (1) aus Kalksandstein, Beton, Gasbeton, vorzugsweise aus gebranntem Ton gefertigt ist.
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