EP2136015A2 - Fassade mit Kunststofflamellen- und Halterungselementen - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Gestaltungs- und Verkleidungselemente an Fassaden von Gebäuden oder Gebäudeteilen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine integrale Verkleidungsraumform mit lamellenförmigen Verkleidungselementen, einschließend Befestigung- und Verbindungselementen aus faserverstärktem Kunststoff für in allen Richtungen geschwungene Gebäudefassaden zu schaffen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgaben- und Zielstellung dadurch gelöst, dass eine integrierte Struktur von Stützen und Verkleidungslamellen an der Gebäudefassade geschaffen wurde, die dem Kraftfluss linear für Lastabtragungen den organischen Grundregeln wie am Baum zu folgen vermag und sich aus Knotenbäumen, Ständern (3), Verkleidungslamellen (6), lamellenzugeordneten und formangepassten Befestigungsteilen, steckschuhartigen Lamellenverbindungselementen und ggf. Flachverbindungselementen in ihrer Raumform (1) zusammensetzt.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Gestaltungs- und Verkleidungselemente als eine Vielzahl nahezu gleichartiger Elemente mit ihren Befestigungselementen an Fassaden von Gebäuden oder Gebäudeteilen und betrifft weiterhin damit eine Verkleidung aus dem Werkstoff Kunststoff mit Bewehrung und oder ohne Füllstoff und mit speziellen für die sphärische Formung und sichere Lastabtragung geeigneten Eigenschaften.
• Solche Verkleidungs- bzw. Gestaltungselemente in Form von vorzugsweise Lamellen für Fassaden bzw. als Sonnenschutz wurden bisher aus Holzbrettern oder Holzprofilen, Textilkernmaterialien, gespannten Stoffen, abgekanteten Blechprofilen, abgekanteten, stranggepressten, stranggezogenen Aluminiumprofilen oder kompakten Betonfassadenteilen hergestellt und so als daraus erstellte Raumform an Fassaden angeordnet. Die Anbindung solcher Lamellen wurde vorzugsweise durch Anschrauben an Haltern oder nicht gestaltbaren Vorsatzelementen vorgenommen. Vertreter dieser v.g. technischen Lösungen sind nachfolgende kurz dargestellte Schriften. Die DE 44 21 614 A1 beschreibt ebene Metallplatten als Fassadenverkleidung, die in Aufnahmeschlitzen von Halteprofilen auf einer Unterkonstruktion am Bauwerk eingehangen sind. Die DE 103 13 649 A1 stellt ebene Verkleidungsplatten aus einem Metallblech-Kunststoffwaben-Verbund mit winkelähnlichen Befestigungselementen zur Anbringung an einen Unterbau vor. In den DE 26 17 995 A1 und 28 25 803 A1 werden ebene Bleche als Verkleidungselemente beschrieben. Die DE 41 15 900 A1 , DE 44 31 116 A1 und DE 44 39 141 A1 beschreiben metallische Befestigungselemente in Form von C-Profilen, die zwischen Verkleidungsplatten und Beton-Bauwerksoberfläche gesetzt und in letztere eingegossen sind. Aus der DE 203 11 442.6 A1 sind Verkleidungen aus Kunststoff mit Faserverstärkung für gebäudeähnliche Gebilde, allerdings solche für Richtfunk- wie auch Mobilfunk-Antennenanlagen, bekannt. Dabei erfolgte keine Ausgestaltung dieser Elemente, die speziellen gebäudedesignerischen Lösungen Rechnung trägt. Auch ist bekannt, dass Verkleidungen von Antennenstandorten in vielen Fällen aus faserverstärkten oder nichtfaserverstärkten Kunststoffen gefertigt sind. Dabei werden betreffend ihres Aufbaus die faserverstärkten oder nichtfaserverstärkten Kunststoffbauteile zum Teil als großflächige Platten oder Deckschichten realisiert, wobei sie als dickes Kompaktmaterial oder als Sandwich-Anordnung mit Reaktionsschäumen realisiert sind, damit die notwendige Festigkeit und Steifigkeit erreicht wird, hierzu beispielhaft WO 82/01207 .
  So wie die einschlägige Literatur es darstellt, ist bisher noch nicht gelöst worden, eine integrierte Struktur von Stützen/Haltern und Verkleidungselementen, insbesondere in Form von Lamellen, zu schaffen. Dies mag auch daraus resultieren, dass beim Strangpressverfahren von sphärisch gekrümmten Lamellen mindestens 1 Achse linear ist. Derzeit werden die Lamellen mit produktiven Verfahren ohne Anspruch auf individuelle Gestaltung hergestellt und zur Gebäudeverkleidung eingesetzt. Deshalb werden derzeit Verkleidungselemente, so auch in Lamellenform, stumpf aneinander geschraubt oder eben angehängt. Dem Lamelledesign sind somit Grenzen gesetzt, die aus vorgenannten klassischen Herstellungsverfahren und dem bisherigen optischen Anspruch erwuchsen. Die notwendigen Halte- und Befestigungselemente sind oftmals aufgesetzt und werden daraufhin oftmals auch als störend empfunden. Es erfolgte keine organische Gestaltung und Verbindung von Lamellen und Lamellenanbindungen/-befestigungen. Eine optimale Lastabtragung durch die Lamellenverkleidungselemente war bisher kaum möglich, auch deswegen nicht, weil sie als reine Verkleidungselemente betrachtet und auch nur so eingesetzt wurden.
• Von diesem Stand der Technik und seinen Mängeln ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine integrale Verkleidungsraumform mit lamellenförmigen Verkleidungselementen, einschließend Befestigung- und Verbindungselementen aus faserverstärktem Kunststoff für in allen Richtungen geschwungene Gebäudefassaden zu schaffen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass eine Realisierung der 3. Gestaltungsebene (3-D-Lamelle) möglich ist und dass im 3-D-Verlauf Querschnitt und Form veränderbar sind. Dem Erfordernis der Gestaltungsfreudigkeit zu immer komplexer geformter Gebäudefassaden ist dadurch Rechnung zu tragen, dass die Verkleidungselemente/-lamellen der geschwungenen Häuserkontur folgen können. Im Weiteren soll es Aufgabe der Erfindung sein, einesteils dem gestalterischen Raum möglichst große Freiräume und damit auch große freitragende Strukturen zu ermöglichen, andernteils die bisher eingeschränkte Lastabtragung durch die Verkleidungselemente selbst vorzunehmen.
  Diese Verkleidungselemente sollen durch ihre Formgebung und den Aufbau des Laminates ohne Einschränkungen einsetzbar sein. Es besteht somit das Ziel der Erfindung, den bautechnischen Anspruch aus der Sicht der Baustatik (z. B. Wind- und Eigenlast) und den gestalterischen Anspruch im Erscheinungsbild (Optik und Struktur) an die Verkleidung zu verbinden.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgaben- und Zielstellung durch die kennzeichnenden Teile des Anspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte technischen Lösung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 7.
  Die vorteilhaften Wirkungen dieser erfindungsgemäßen technischen Lösung ergeben sich insbesondere dadurch, dass eine technische Lösung angeboten wird, mit der eine integrierte Struktur von Stützen und Verkleidungslamellen an der Gebäudefassade erreicht wird und zugleich designerischen Gedanken sehr viel Freiraum gegeben wird. Im Zuge immer komplexer geformter Gebäudefassaden erwächst der Anspruch, dass die Verkleidungslamellen der geschwungenen Häuserkontur folgen mögen. Gleichzeitig bietet diese Lösung die Möglichkeit bei großzügigen Fassadengestaltungen, große frei tragende Strukturen zuschaffen, wobei die Gestaltung auch dem Kraftfluss linear für Lastabtragungen den organischen Grundregeln wie am Baum zu folgen vermag. Bisher wurden üblicherweise geradlinig geformte Lamellen eingesetzt. Durch organische Formung und Anbindung in geschwungenen Formen können zusätzliche Hebelwirkungen eingesetzt werden, wodurch die Lastabtragungsverhältnisse (sogar individuell) optimiert werden können. Vereint wird jetzt durch die erfindungsgemäße Lösung die organische Gestaltung mit Formänderungen/Design in allen Richtungen auf engsten Raum. Mit dieser technischen Lösung ist die Einarbeitung von Kraftflusselementen zur Lastabtragung und die werkstoffgerechte Gestaltung möglich geworden.
• An nachfolgendem Ausführungsbeispiel soll die Erfindung in ihrer Raumform näher erläutert werden.
• Die Figuren 1 bis 11 stellen Teile des Erfindungswesentlichen dar.

Fig. 1

zeigt die Gesamtanordnung der Raumform einer erfindungsgemäßen großräumigen Verkleidung eines Gebäudes

Fig. 2

zeigt einen Knotenbaum der Gesamtanordnung

Fig. 3

zeigt Verkleidungslamellen mit Wölbungsradien am Anlenkpunkt

Fig.4 u. 5

zeigen einen möglichen Querschnitt hohlkörper- und hohlschalen artiger Verkleidungslamellen

Fig. 6

zeigt eine mögliche Verbindungsgestaltung mit den daraus resultierenden Befestigungselementen

Fig. 7

zeigt Details der Verbindungsgestaltung an Lamellen mit den zugehörigen Befestigungsteilen

Fig. 8

zeigt die steckschuhartige Verbindung der Lamellen untereinander

Fig. 9

zeigt die Verbindungselemente einer Verbindung der Lamellen untereinander zwischen den Knotenbäumen

Fig.10 u. 11

zeigen Flachverbindungselementen an den Lamellenenden

Ausführungsbeispiel:
• Die Erfindung wird als eine typische Variante aus einer Anzahl von möglichen Alternativen einzelner Bestandteile der Raumordnung beschrieben.
  An einem beispielhaft vorgesehenem Gebäude ist die gesamte Raumform 1 zum Zwecke ihrer Freitragefähigkeit mit und in ihren Bestandteilen/Einzelteilen so an der nicht dargestellten Bauwerksfassade angeordnet, dass die Einzelteile dem linearen Kraftfluss nach den organischen Grundregeln für die Lastabtragung, z.B. wie am Baum, folgen. Im Einzelnen besteht diese v.g. Raumform der Verkleidung aus Knotenbäumen 2 zum Zwecke der Verkleidung von Ständern 3. In den Knotenbäumen 2 befinden sich nicht dargestellte Durchbrüche zur Hindurchführung der bauwerksseitigen Halte- und Befestigungsteile 5 der Verkleidungslamellen 6 in die Ständer 3. Die Ständer 3 nehmen die Befestigungsteile 5 der Lamellen 6 auf, incl. die von den Lamellen abzuleitenden Kraftkomponenten, wobei die Ständer 3 in vorbekannter Weise am Bauwerk angebracht sind. Lamellenzugeordnete und formangepassten Befestigungsteilen 7, die in den Lamellen 6 angeordnet sind, nehmen die Befestigungsteile 5 auf. Im Wesentlichen sind die hohl ausgestalteten Verkleidungslamellen 6 in nahezu horizontaler Ausrichtung innerhalb der Raumform 1 angeordnet und mit angenähert elliptischen Querschnitt versehen. Dabei könne sie, da als Hohlkörper in glasfaserverstärkter Kunststoffausführung ausgebildet, im umlaufenden Laminierverfahren ohne Verklebung (Schlauchfolienverfahren), mit Verklebungen in der Oberschalen (ggf. in der Unterschale), mit einer Nasenleiste oder in ähnlichen Herstellungsverfahren hergestellt sein. Steckschuhartige Lamellenverbindungselemente 8, 9 sind zum Verbinden der Lamellen 6, ggf. mit ihren Fortsätzen 6' untereinander zwischen den Knotenbäumen 2 vorgesehen. Auch Flachverbindungselemente 10, 11, die in den Lamellenenden angeordnet sind, können dem Zwecke ihrer Verbindung dienen.
  Alle Einzelelemente dieser Raumform lassen sich vorzugsweise aus faserverstärkten Kunststoffen erstellen, wobei gerade dann die diesen Werkstoffen immanenten werkstoffspezifischen Vorteile voll zur Entfaltung kommen können. Aber auch alle anderen Werkstoffe, z.B. Edelstahl, Aluminium, lassen sich für die Gestaltungselemente dieser erfindungsgemäßen Raumform, wie auch für deren Halterungselemente einsetzen, wobei es dann aber zu bestimmten Nachteilen oder Einschränkungen, so in der Herstellbarkeit bestimmter Elemente wie z.B. der Lamellenkörper, kommen kann. Für Halterungselemente müssen sich diese v.g. Nachteile oder Einschränkungen nicht unbedingt auswirken.

Claims (7)

1. Fassadengestaltung in integraler Raumform mit Kunststofflamellen- und Halterungselementen, insbesondere zur Gebäudeverkleidung,
   dadurch gekennzeichnet,
   dass die gesamte Raumform (1) zum Zwecke ihrer Freitragefähigkeit mit und in ihren Bestandteilen/Einzelteilen so an der nicht dargestellten Bauwerksfassade angeordnet ist, das die Einzelteile dem linearen Kraftfluss nach den organischen Grundregeln für die Lastabtragung, z.B. wie am Baum, folgen und im Weiteren besteht aus

   - Knotenbäumen (2) zum Zwecke der Verkleidung von Ständern (3) mit nicht dargestellten Durchbrüchen zur Hindurchführung von bauwerksseitigen Halte- und Befestigungsteilen (5) von Verkleidungslamellen (6) in die Ständer (3),

   - Ständern (3), die die Befestigungsteile (5) der Lamellen (6) aufnehmen, incl. der Aufnahme der von den Lamellen abzuleitenden Kraftkomponenten, wobei die Ständer (3) in vorbekannter Weise am Bauwerk angebracht sind,

   - im Wesentlichen hohl ausgestalteten Verkleidungslamellen (6) mit frei gewählter Querschnittskontur in variablen Ausrichtungen innerhalb der Raumform (1),

   - lamellenzugeordneten und formangepassten Befestigungsteilen (7), die in den Lamellen (6) angeordnet sind und die Befestigungsteile (5) aufnehmen

   - steckschuhartigen Lamellenverbindungselementen (8), (9) zum Verbinden der Lamellen (6) zwischen den Knotenbäumen (2) untereinander,

   - Flachverbindungselementen (10), (11), die in den Lamellenenden zum Zwecke ihrer Verbindung angeordnet sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,
   dass die überwiegende Anzahl der Raumformbestandteile aus Kunststoff, insbesondere aus faserverstärktem Kunststoff,
   ausgebildet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,
   dass die Verkleidungslamellen (6) geteilt oder ungeteilt, dabei in Hohlschalen- und/oder in Hohlkörperbauweise, ausgeführt sind.
4. Anordnung nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,
   dass die Verkleidungslamellen (6) durch ein umlaufendes Laminierverfahren - im sogenannten Schlauchfolienverfahren - ohne Hohlschalenausbildung und -verklebung, in Hohlschalenausführung mit Verklebungen in der Oberschale oder mit Verklebungen in der Unterschale oder mit einer Nasenleiste oder in einer ähnlich wirkenden Schalenverbindung ausgeführt sind.
5. Anordnung nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,
   dass die Verkleidungslamellen (6) in nahezu horizontaler, in nahezu vertikaler, in zur Horizontalen winkliger, als geschwungene Streifen bzw. Bänder, die sich über die Fassade ziehen, oder in rasterförmiger Anordnung innerhalb der Raumform vorgesehen sind.
6. Anordnung nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,
   dass die Verkleidungslamellen (6) in nahezu elliptischen, kreisförmigen oder andersförmigen Querschnitt vorgesehen sind.
7. Anordnung nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,
   dass die Lamellenenden bei Anwendung der Steckschuhverbindung an dieser Stelle eine dem Steckschuh angepasste laschartige Verlängerung (6') aufweisen.

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