KONSTRUKTIONSELEMENT UN D VERFAH REN ZUR H ERSTELLUNG EINES KONSTRUKTIONSELEMENTS CONSTRUCTION ELEMENT AND METHOD FOR CREATING A CONSTRUCTION ELEMENT
Beschreibung description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neuartiges Konstruktionselement, welches sich insbesondere als Außenwand zum Ausbilden einer Gebäudehülle, als Wandbekleidung, als Trennwand, als Fassadenelement aber auch als Dachdeckung eignet. The present invention relates to a novel construction element, which is particularly suitable as an outer wall for forming a building envelope, as a wall covering, as a partition, as a facade element but also as a roofing.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Konstruktionselements. The invention further relates to a method for producing such a construction element.
Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein aus dem Stand der Technik all- gemein bekanntes Pfosten-Riegel-Fassadensystem, welches insbesondere im Bereich des Objektbaus mittlerweile die klassischen massiven Lochfassaden fast vollständig verdrängt hat, da Pfosten-Riegel-Fassadensysteme deutlich leichtere Fassadenkonstruktionen ermöglichen und insbesondere bessere Belichtungsmöglichkeiten und einen deutlich größeren Sichtbezug nach außen bieten. Bei einer Pfosten-Riegel-Fassade handelt es sich um ein Fassadensystem aus tragenden Profilen. Mit der Pfosten-Riegel-Konstruktion lassen sich relativ großflächige Öffnungen aber auch ganze Fassadenflächen herstellen. Die Konstruktion basiert auf der Verbindung vertikaler Pfostenprofile (Hauptprofile) und horizontaler Riegelprofile, die zusammen eine skelettartige Tragstruktur ergeben. Der Lastabtrag erfolgt dabei über die senkrechten Pfosten. Bei einem Pfosten-Riegel- Fassadensystem können die Ausfachungen entweder aus transparenten oder opa-
ken Material ien bestehen. Zwischen dem tragenden Fassadengerüst und den Fassadenfeldern werden üblicherweise elastische Dichtungsprofile verwendet. The starting point of the present invention is a generally known from the prior art post-and-beam facade system, which has now almost completely displaced the classic solid perforated facades, especially in the field of building, as post-and-beam facade systems allow significantly lighter facade constructions and especially better Exposure options and a significantly larger visual reference to the outside. A mullion and transom façade is a façade system made up of load-bearing profiles. With the mullion and transom construction, relatively large openings but also entire façade surfaces can be produced. The construction is based on the combination of vertical post profiles (main profiles) and horizontal transom profiles, which together form a skeletal supporting structure. The load transfer takes place via the vertical posts. In a mullion-and-transom façade system, the infills may be either transparent or opaque. ken Material ien exist. Between the load-bearing facade scaffolding and the facade fields usually elastic sealing profiles are used.
Üblicherweise wird das Pfosten-Riegel-Fassadensystem auf der Baustelle vor Ort aus Einzelteilen handwerklich zusammengesetzt und dort auch verglast, bzw. mit den Ausfachungen versehen. Usually, the post-and-beam facade system on the construction site on site from individual parts artisanal and glazed there, or provided with the infills.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Problemstellung zugrunde, dass es sich bei den bekannten Pfosten-Riegel-Fassaden zwar um leichte Fassadenkonstruktionen im Vergleich zu massiven Lochfassaden handelt, die auch eine deutlich bessere Belichtungsmöglichkeit bieten, allerdings ist der Aufbau und die Montage insbesondere der skelettartigen Tragstruktur, aber auch das Einsetzen der Ausfachungen, insbesondere das anschließende Verglasen mit relativ vielen Arbeitsschritten vor Ort verbunden und somit vergleichbar zeitaufwändig. Insofern liegt der vor- liegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Fassadenkonstruktion anzugeben, welche im Vergleich zu massiven Lochfassaden ähnlich wie Pfosten- Riegel-Fassaden bessere Belichtungsmöglichkeiten und einen deutlich größeren Sichtbezug nach außen bietet, wobei allerdings der handwerkliche Aufwand bei der Montage deutlich reduziert werden soll. The present invention is based on the problem that, although the known post-and-beam facades are lightweight facade constructions compared to solid perforated facades, which also offer a significantly better exposure possibility, however, the structure and assembly of the skeletal support structure in particular, but also the onset of infills, especially the subsequent vitrification associated with relatively many steps on site and thus comparably time consuming. In this respect, the present invention has for its object to provide a novel facade construction, which offers better exposure options and a much larger visual reference to the outside compared to solid perforated facades similar post-latch facades, however, significantly reduces the amount of manual work during installation shall be.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist darin zusehen, ein Konstruktionselement zur Verkleidung von Fassaden oder Dächern oder zum Ausbilden von Außenwänden oder Zwischenwänden eines Gebäudes anzugeben, welches einerseits einen hohen Wärmedurchlasswiderstand aufweist u nd gleichzeitig einen maximalen Nut- zen aus der zur Verfüg ung stehenden Sonnenenergie zieht. A further object of the invention is to provide a structural element for cladding facades or roofs or for forming exterior walls or partitions of a building, which on the one hand has a high thermal resistance and at the same time draws maximum benefit from the available solar energy ,
Schließlich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren anzugeben, mit welchem in einer leicht zu realisierenden und automatischen Weise ein solches Konstruktionselement hergestellt werden kann, wobei insbesondere die Anzahl zum Ausbilden des Konstruktionselements erforderlichen Komponenten reduziert werden sollen. Finally, it is an object of the present invention to provide a method by which such a structural element can be produced in an easily realizable and automatic manner, in particular by reducing the number of components required to form the structural element.
Erfindungsgemäß werden die oben genannten Aufgaben durch die Gegenstände der nebengeordneten Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Demgemäß betrifft die vorliegende Erfindung insbesondere ein Konstruktionselement, wie beispielsweise eine Fertigbauwand oder eine Elementfassade, wobei dieses Konstruktionselement als ein selbsttragendes und/oder als Flächentrag- werk ausgebildetes Sandwich-Element ausgeführt ist, welches einen Innenraum aufweist sowie beidseitige Glasdeckschichten bzw. den Innenraum definierende Deckschichten aus einem glasartigen Material . Hierbei wird unter dem Begriff „Deckschicht" ein Flächenelement aus Glas oder einem glasartigen Material, insbesondere eine Einscheiben-Sicherheitsglasscheibe (ESG) oder eine Verbund- Sicherheitsglasscheibe (VSG) verstanden. According to the invention, the above objects are achieved by the subject matters of the independent claims. Advantageous developments are specified in the dependent claims. Accordingly, the present invention relates in particular to a construction element, such as a prefabricated wall or an elemental façade, wherein this construction element is designed as a self-supporting and / or as a flat supporting sandwich element, which has an interior as well as double-sided glass cover layers and the interior defining cover layers from a glassy material. Here, the term "cover layer" is understood to mean a surface element made of glass or a vitreous material, in particular a single-pane safety glass pane (ESG) or a laminated safety glass pane (VSG).
Der Kern des Sandwich-Elements ist ein in dem von den beidseitigen (glasartigen) Deckschichten definierten bzw. begrenzten Innenraum aufgenommener Werkstoff mit wärmedämmenden Eigenschaften. Der Aufbau und die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Konstruktionselements unterscheiden sich deutlich von der herkömmlichen Pfosten-Riegel- Fassade, da es sich vorliegend um ein Sandwich-Element handelt, d . h. einem Bauprodukt, welches zwei miteinander kraftschlüssig verbundene Glasdeckschichten sowie einen wärmedämmenden Kern aufweist. Aufgrund der kraftschlüssigen Verbindung der beiden Deckschichten wirken die Deckschichten zusammen mit einer im Konstruktionselement integrierten Tragstruktur bei Belastung gemeinsam, sodass das Konstruktionselement als selbsttragendes Element (Flächentrag- werk) anzusehen ist. Unter dem Begriff „selbsttragendes Element" ist allgemein ein Element zu verstehen, dass aufgrund seines Werkstoffs und seiner Form in der Lage ist, sowohl seine Eigenlast als auch alle auf das Element einwirkenden Lasten (z. B. Schnee, Wind, Innenluftdruck) zu tragen und gegebenenfalls in tragende Auflager abzuleiten. Mit anderen Worten, die Tragstruktur, die bei herkömmlichen Pfosten-Riegel- Konstruktionen durch die vertikal verlaufenden Pfosten gebildet wird, ist bei dem erfindungsgemäßen Konstruktionselement innerhalb des Konstruktionselements integriert, sodass bei der Montage vor Ort es nicht mehr erforderlich ist, eine aufwendige Pfostenfassade oder ähnliche Tragkonstruktion aufzubauen. Das erfindungsgemäße Konstruktionselement in Gestalt eines selbsttragenden Sandwich-Elements, bei dem die beidseitigen Deckschichten aus Glas oder einem
glasartigen Material schubfest über eine integrierte Tragstruktur miteinander verbunden sind, handelt es sich somit und eine besondere Form der massiven Wandbauweise, da das Konstruktionselement in Plattenbauweise über mehrere Geschosshöhen vorgefertigt und so auf die Baustelle geliefert werden kann. Die Befestigung des Konstruktionselements wird vorzugsweise über Fest- und Gleitlager hergestellt. Hier kann variiert werden zwischen einer stehenden Fassade, bei der sich die Festlager unten befinden, und einer hängenden Fassade, mit den Festlagern oben. Statisch günstiger wären allerdings Durchlaufträger, die über mehrere Geschossdeckenköpfe hinweg laufen können, da hier nur ein Endlager als Festlager auszubilden ist, je nachdem, ob die Fassade steht oder hängt. Allerdings besteht ein Nachteil des Durchlaufträgers in der Schallübertragung von Ge- schoss zu Geschoss über die durchlaufenden Profile. The core of the sandwich element is a material with heat-insulating properties which is accommodated in the interior defined or bounded by the two-sided (glassy) cover layers. The structure and operation of the construction element according to the invention differ significantly from the conventional mullion-transom façade, since it is in the present case a sandwich element, d. H. a construction product, which has two mutually frictionally connected glass cover layers and a heat-insulating core. Due to the frictional connection of the two cover layers, the cover layers together with a support structure integrated in the construction element act together under load, so that the construction element is to be regarded as a self-supporting element (surface support). The term "self-supporting element" is generally understood to mean an element which, by virtue of its material and shape, is capable of bearing both its own load and all loads (eg snow, wind, internal air pressure) acting on the element In other words, the supporting structure formed by the vertical posts in conventional mullion-and-transom constructions is integrated within the structural element according to the invention so that it is no longer required for on-site erection The construction element according to the invention in the form of a self-supporting sandwich element, in which the two-sided outer layers of glass or a glass-like material shear-resistant connected to each other via an integrated support structure, it is thus and a special form of solid wall construction, since the construction element prefabricated in panel construction over several storey heights and can be delivered to the site. The attachment of the construction element is preferably made via fixed and sliding bearings. Here can be varied between a standing façade, where the camps are located below, and a hanging facade, with the fixed camps above. Statically cheaper, however, would be continuous beam, which can run over several floors headboards away, since only one repository is to be designed as a fixed bearing, depending on whether the facade is or is hanging. However, a disadvantage of the continuous carrier in the sound transmission from floor to floor over the continuous profiles.
Wie bereits angedeutet, wird bei der erfindungsgemäßen Lösung die kraftschlüs- sige und schubsteife Verbindung zwischen den beiden vorzugsweise als Glasscheiben ausgebildeten Deckschichten mit Hilfe einer in dem Konstruktionselement integrierten Tragstruktur realisiert. Diese Tragstruktur ist in dem Konstruktionselement derart integriert und ausgebildet, um ein Tragwerk zu bilden, also eine mit Hilfe von mindestens einem Tragprofil aufgebaute Baukonstruktion zu bilden, die zur Aufnahme und Ableitung angreifender Lasten dient. Hierbei gelten als Lasten die Eigenlast des Konstruktionselements, sowie alle anderen in das Konstruktionselement eingeleiteten Lasten, wie beispielsweise Windlasten. As already indicated, in the solution according to the invention, the frictional and shear-resistant connection between the two cover layers, which are preferably designed as glass panes, is realized with the aid of a support structure integrated in the construction element. This support structure is integrated and formed in the structural element in such a way as to form a supporting structure, that is to say to form a building structure constructed with the aid of at least one supporting profile, which serves for receiving and discharging attacking loads. In this case, the loads of the construction element as well as all other loads introduced into the construction element, such as wind loads, are considered as loads.
Die in dem Konstruktionselement integrierte Tragstruktur ist bei einer bevorzug- ten Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung schubsteif mit den Innenflächen der beidseitigen, den Innenraum definierenden Deckschichten verbunden, wobei hierzu insbesondere eine stoffschlüssige Verbindung (Klebung) herangezogen wird. In einer besonders leicht zu realisierenden, aber dennoch effektiven Weise weist die in dem Konstruktionselement integrierte Tragstruktur mindestens ein Tragprofil auf, welches derart in dem Konstruktionselement integriert und zwischen den beidseitigen Deckschichten des Konstruktionselements angeordnet ist, dass zwischen den Innenflächen der beidseitigen Deckschichten ein vorab festgelegter oder festlegbarer Abstand definiert wird. Abhängig von dem gewünschten Wärmedämmungsverhalten oder anderen isolierenden Eigenschaften wird dabei der
Abstand zwischen den Innenflächen der Deckschichten angepasst. In der Praxis hat sich herausgestellt, dass ein Mindestabstand von 50 mm von Vorteil ist. In a preferred realization of the solution according to the invention, the support structure integrated in the construction element is joined to the inner surfaces of the two-sided outer layers defining the inner space in a shear-resistant manner, in which case in particular a cohesive connection (gluing) is used. In a particularly easy to implement, yet effective manner, the support structure integrated in the construction element has at least one support profile which is integrated in the construction element and arranged between the cover layers of the construction element, that between the inner surfaces of the two-sided cover layers a predetermined or definable distance is defined. Depending on the desired thermal insulation behavior or other insulating properties is thereby the Distance adjusted between the inner surfaces of the outer layers. In practice, it has been found that a minimum distance of 50 mm is advantageous.
Um möglichst großflächige Öffnungen und insbesondere optimale Belichtungs- möglichkeiten und einen möglichst großen Sichtbezug nach außen realisieren zu können, ist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass die beidseitigen, den Innenraum des Konstruktionselements begrenzenden und definierenden Deckschichten jeweils als Flächenelement, insbesondere monolithisches Flächenelement aus einem (einzigen) Glasmaterial bzw. einem (einzigen) glasar- tigen Material ausgebildet sind, wobei in diesem Zusammenhang es sich insbesondere als Vorteil herausgestellt hat, wenn die beiden Flächenelemente ohne Materialschnittstellen und fugenlos ausgeführt sind. Auf diese Weise ist das Konstruktionselement nicht oder nur unbedeutend durch Witterungseinflüsse im Hinblick auf seine Funktionsfähigkeit beeinflussbar. In order to be able to realize as large openings as possible and in particular optimum exposure possibilities and the greatest possible visual reference to the outside, it is provided according to one aspect of the present invention that the two-sided, the interior of the construction element limiting and defining cover layers each as a surface element, in particular monolithic surface element a (single) glass material or a (single) glasar- term material are formed, in which context it has turned out to be particularly advantageous if the two surface elements are designed without material interfaces and seamless. In this way, the design element is not or only insignificantly influenced by weathering in terms of its functionality.
Das Ausbilden der Deckschichten des Konstruktionselements als Flächenelemente aus Glas bzw. einem glasartigem Material hat den weiteren Vorteil, dass die Flächenelemente wahlweise und individuell in einer besonders leicht realisierbaren Weise zumindest bereichsweise opak ausgeführt werden können. Vorzugsweise erfolgt dies indemeine Beschichtung auf die dem Inneren des Konstruktionselements zugewandte Seitenfläche des entsprechenden Flächenelements aufgebracht wird . Bei der Beschichtung kann es sich beispielsweise um eine Emailleschicht handeln; wobei allerdings auch andere Beschichtungen in Frage kommen, wie beispielwiese Plotter- oder Walzendruckbeschichtungen, oder aber auch Sieb- druck-Beschichtungen. In diesem Zusammenhang ist es ferner denkbar, dass auf mindestens einer Innenfläche der beiden als Flächenelement ausgebildeten Deckschichten eine aktive oder aktivierbare Sonnenschutzbeschichtung vorgesehen ist, um bedarfsweise die Opazität des entsprechenden Flächenelements zu erhöhen. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass in dem von den Deckschichten des Konstruktionselements definierten und begrenzten Innenraum zumindest bereichsweise ein Dämmmaterial eingebracht ist. H ierbei kommt beispielsweise Polyurethan-Hartschaum in Frage, welcher auch als„PU-Schaum" oder„PUR-Schaum" bezeichnet wird und hervorragende Dämmeigenschaften be- sitzt. Bei Brandschutzanforderungen hingegen ist es von Vorteil, wenn dasThe formation of the cover layers of the construction element as surface elements made of glass or a vitreous material has the further advantage that the surface elements can be selectively and individually made at least partially opaque in a particularly easy to implement manner. This is preferably done by applying a coating to the side surface of the corresponding surface element facing the interior of the construction element. The coating may be, for example, an enamel layer; however, other coatings are also suitable, for example plotter or roller pressure coatings, or even screen-printing coatings. In this context, it is also conceivable that an active or activatable sun protection coating is provided on at least one inner surface of the two surface layers formed as a surface element in order to increase the opacity of the corresponding surface element, if necessary. According to one aspect of the present invention, it is provided that an insulating material is at least partially introduced in the interior defined and bounded by the cover layers of the construction element. For example, rigid polyurethane foam is suitable, which is also referred to as "PU foam" or "polyurethane foam" and has excellent insulating properties. In fire protection requirements, however, it is advantageous if the
Dämmmaterial aus Mineralwolle oder ähnlichem Fasermaterial besteht. Selbstver-
ständlich kommen hier aber auch andere Lösungen in Frage, wie beispielsweise lose in den Innenraum eingelegte Fasern, in den Innenraum eingebrachte, insbesondere eingeblasene Flocken, Dämmmaterial in Form von Schnitzeln oder wa- benförmige Dämmelemente. Auch wäre ein Material in Form einer Schüttung denkbar. Insulating material consists of mineral wool or similar fiber material. Selbstver- Of course, other solutions come into question here, such as loose fibers inserted into the interior, flakes introduced into the interior, in particular injected flakes, insulating material in the form of chips or honeycomb-shaped insulating elements. Also, a material in the form of a bed would be conceivable.
In einer besonders bevorzugten Realisierung des erfindungsgemäßen Konstruktionselements ist vorgesehen, dass ein Fensterbereich innerhalb des Konstruktionselements ausgebildet ist, welcher beispielsweise dazu dient, Sonnenlicht in das Innere des Gebäudes einzuleiten. Dazu kann in der den Kern des Sandwich- Elements bildenden Dämmschicht ein beliebig ausgebildeter (runder, rechteckiger, etc.) Hohlraum gebildet sein, welcher einen dämmmaterialfreien Zwischenraum bildet. Mit dieser Ausführungsform ist es möglich, einerseits hervorragende Dämmeigenschaften zu realisieren, wobei andererseits gleichzeitig ein Eintrag von Sonnenlicht in das Innere des Gebäudes ermöglicht wird. Selbstverständlich kann das erfindungsgemäße Konstruktionselement eine Vielzahl an individuellen dämmmaterialfreien Zwischenräumen aufweisen, welche in gleichmäßigen oder in unregelmäßigen Abständen verteilt angeordnet sind . Da sich innerhalb des dämmmaterialfreien Zwischenraums vorzugsweise Luft befindet, kann es zu Druckschwankungen insbesondere aufgrund der Aufheizung durch das Sonnenlicht innerhalb des transparenten Teilbereichs kommen. Um diesem Umstand Sorge zu tragen, ist in einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung vorgesehen, dass der dämmmaterialfreie Zwischenraum ein Rahmenelement aufweist, welches ausgebildet ist, Druckschwankungen innerhalb des transparenten Teilbereichs zu kompensieren. In a particularly preferred embodiment of the construction element according to the invention, provision is made for a window area to be formed inside the construction element which, for example, serves to introduce sunlight into the interior of the building. For this purpose, an arbitrarily formed (round, rectangular, etc.) cavity may be formed in the insulating layer forming the core of the sandwich element, which cavity forms a space free of insulation material. With this embodiment, it is possible to realize on the one hand excellent insulation properties, on the other hand at the same time an entry of sunlight is made possible in the interior of the building. Of course, the construction element according to the invention may have a plurality of individual insulating material-free spaces, which are arranged distributed at regular or irregular intervals. Since air is preferably located within the insulation material-free intermediate space, pressure fluctuations can occur, in particular due to the heating by the sunlight within the transparent partial area. In order to ensure this circumstance, in a preferred development of the solution according to the invention, it is provided that the insulation material-free space has a frame element which is designed to compensate for pressure fluctuations within the transparent portion.
Gemäß einer besonders einfachen Ausbildung des Rahmenelements kann dieses zum Zwecke der Druckkompensation bzw. zum Zwecke der Kompensation von Druckschwankungen ein erstes Kompensationsvolumen aufweisen, welches in Flu- idverbindung mit dem bereits erwähnten Hohlraum des dämmmaterialfreien Zwischenraums steht. Ferner ist beispielsweise als zweites Kompensationsvolumen vorgesehen, welches über eine fluiddichte Membran mit dem ersten Kompensationsvolumen verbunden ist und eine Druckausgleichsöffnung aufweist. Somit kann effektiv ein Druckausgleich erfolgen, ohne den gesamten transparenten Teilbe-
reich mit der Außenluft zu verbinden und somit die Dämmeigenschaften des Konstruktionselements zu reduzieren. According to a particularly simple construction of the frame element, the latter may have, for the purpose of pressure compensation or for the purpose of compensating pressure fluctuations, a first compensation volume which is in fluid communication with the already mentioned cavity of the insulation material-free intermediate space. Further, for example, is provided as a second compensation volume, which is connected via a fluid-tight membrane with the first compensation volume and having a pressure compensation opening. Thus, an effective pressure equalization can take place without the entire transparent partial rich to connect with the outside air and thus reduce the insulating properties of the structural element.
Alternativ oder zusätzlich hierzu kann zumindest ein Teilbereich des dämmmateri- alfreien Zwischenraums ein transparentes Flächenelement aufweisen. Bei diesem transparenten Flächenelement kann es sich beispielsweise um ein Glaselement handeln, welches von der Dämmschicht umfasst wird . Durch das Vorsehen eines transparenten Flächenelements wird der Luftraum (d . h. das Luftvolumen) innerhalb des transparenten Teilbereichs verringert, wodurch Druckschwankungen ef- fektiv reduziert werden. As an alternative or in addition to this, at least a portion of the insulation material-free intermediate space can have a transparent surface element. This transparent surface element may be, for example, a glass element, which is covered by the insulating layer. By providing a transparent sheet member, the air space (i.e., the air volume) within the transparent portion is reduced, thereby effectively reducing pressure fluctuations.
Gemäß einer weiteren Realisierung des erfindungsgemäßen Konstruktionselements ist vorgesehen, dass im Inneren des Konstruktionselements eine Beleuchtungseinrichtu ng und/oder Displayeinrichtung integriert ist, sodass von außen über das zumindest bereichsweise transparent ausgebildete erste Flächenelement entsprechende Beleuchtungseffekte oder Informationen erkannt werden können. Hierbei übernimmt das erste zumindest bereichsweise transparent ausgebildete Flächenelement gleichzeitig auch die Abdeckung für die Beleuchtungs- bzw. Displayeinrichtung . Auch ist es in diesem Zusammenhang denkbar, beispielsweise OLED-Folien innerhalb des Konstruktionselements zu integrieren. According to a further realization of the construction element according to the invention it is provided that a Beleuchtungseinrichtu ng and / or display device is integrated in the interior of the construction element, so that corresponding lighting effects or information can be detected from the outside over the at least partially transparently formed first surface element. At the same time, the first surface element, which is at least partially transparent, simultaneously undertakes the cover for the lighting or display device. It is also conceivable in this context, for example, to integrate OLED films within the construction element.
Schließlich ist gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung das Konstruktionselement im Wesentlichen rechteckig ausgebildet, wobei an mindestens einer Außenkante des Konstruktionselements eine Nut- und/oder Feder-Profilierung vorgese- hen ist, die dazu dient, eine Verbindung mit einem angrenzenden (benachbarten) Konstruktionselement auszubilden. Selbstverständlich kommen aber auch andere Lösungen zum Verbinden von benachbarten Konstruktionselementen in Frage. Finally, according to a further aspect of the invention, the construction element is substantially rectangular, wherein on at least one outer edge of the construction element, a tongue and / or groove profiling is provided, which serves to form a connection with an adjacent (adjacent) construction element , Of course, other solutions for connecting adjacent construction elements come into question.
Kurz zusammengefasst bleibt festzuhalten, dass sich das erfindungsgemäße Kon- struktionselement dadurch auszeichnet, dass es ein statisch selbsttragendes Element, insbesondere Sandwich-Element ist, welches sich zur Ausbildung einer Wand- und/oder Dachstruktur eignet, ohne dass hierzu aufwendige Pfosten- Rahmenstrukturen oder Ähnliches bereitgestellt wird, weil in dem Konstruktionselement bereits das Tragwerk integriert ist. Somit stellt das erfindungsgemäße Konstruktionselement eine kostengünstige und zusätzlich ästhetisch sehr ansprechende Alternative zur herkömmlichen Fassadenkonstruktionen dar.
Die Erfindung betrifft nicht nur das neuartige Konstruktionselement, sondern auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Konstruktionselements, wobei sich das Verfahren insbesondere dadurch auszeichnet, dass in nur wenigen Verfah- rensschritten und mit nur wenigen Komponenten eine selbsttragende Elementfassade realisierbar ist. Im Wesentlichen ist hierzu lediglich erforderlich, dass eine Tragstruktur in den Zwischenraum von zwei beabstandet voneinander angeordneten Flächenelementen integriert wird, was vorzugsweise derart erfolgt, dass diese Tragstruktur schubfest mit den beiden Flächenelementen verbunden wird. Das Ausbilden einer schubfesten Verbindung erfolgt vorzugsweise durch Klebung. Briefly summarized, it should be noted that the construction element according to the invention is characterized in that it is a statically self-supporting element, in particular a sandwich element, which is suitable for forming a wall and / or roof structure without complex post frame structures or the like is provided because in the structural element already the structure is integrated. Thus, the construction element according to the invention represents a cost-effective and additionally aesthetically very attractive alternative to conventional facade constructions. The invention relates not only to the novel construction element, but also to a method for producing such a construction element, wherein the method is characterized in particular by the fact that a self-supporting element facade can be realized in only a few process steps and with only a few components. Essentially, this merely requires that a support structure is integrated into the intermediate space of two spaced-apart surface elements, which preferably takes place in such a way that this support structure is connected in a shear-resistant manner to the two surface elements. The formation of a shear-resistant connection is preferably carried out by gluing.
Im Folgenden werden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Konstruktionselements mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : In the following, embodiments of the construction element according to the invention are explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it :
Fig . 1 eine perspektivische Schemaansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Konstruktionselements; Fig . 2a eine Querschnittansicht durch die in Fig. 1 dargestellte erste Fig. 1 is a schematic perspective view of a first embodiment of the construction element according to the invention; Fig. 2a is a cross-sectional view through the first shown in FIG
Ausführungsform; embodiment;
Fig . 2b eine Querschnittansicht durch eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Konstruktionselements; Fig. 2b shows a cross-sectional view through a second embodiment of the construction element according to the invention;
Fig . 2c eine Querschnittansicht durch eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Konstruktionselements; Fig. 2c shows a cross-sectional view through a third embodiment of the construction element according to the invention;
Fig . 2d eine Querschnittansicht durch eine vierte Ausführu ngsform des erfindungsgemäßen Konstruktionselements; Fig. FIG. 2d shows a cross-sectional view through a fourth embodiment of the construction element according to the invention; FIG.
Fig . 3 eine Querschnittansicht von oben durch die in Fig. 2b dargestellte zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Konstruktionselements entlang der Schnittachse III-III;
eine perspektivische Schemaansicht einer fü nften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Konstruktionselements; eine perspektivische Schemaansicht einer sechsten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Konstruktionselements; eine Querschnittansicht durch zwei Konstruktionselemente gemäß einer siebten Ausführungsform; eine Querschnittansicht durch ein erfindungsgemäßes Konstruktionselement gemäß der Ausführungsform aus Fig . 6a sowie ein Querschnittansicht durch ein aus dem Stand der Technik bekanntes Konstruktionselement; eine Querschnittansicht durch ein erfindungsgemäßes Konstruktionselement gemäß einer achten Ausführungsform in Verbindung mit einem aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktionselement; eine perspektivische Schemaansicht einer achten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Konstruktionselements; eine Querschnittansicht durch zwei miteinander verbundenen Konstruktionselementen gemäß der Erfindung; Fig. 3 shows a cross-sectional view from above through the second embodiment of the construction element according to the invention shown in FIG. 2b, along the section axis III-III; a schematic perspective view of a fifth embodiment of the inventive design element; a schematic perspective view of a sixth embodiment of the construction element according to the invention; a cross-sectional view through two structural elements according to a seventh embodiment; a cross-sectional view through an inventive construction element according to the embodiment of FIG. Figure 6a and a cross-sectional view through a construction element known from the prior art; a cross-sectional view through an inventive construction element according to an eighth embodiment in conjunction with a known from the prior art construction element; a schematic perspective view of an eighth embodiment of the construction element according to the invention; a cross-sectional view through two interconnected construction elements according to the invention;
Draufsichten auf unterschiedliche Ausführungsformen eines als Fassadenelement ausgeführten Konstruktionselements gemäß der vorliegenden Erfindung; eine Querschnittsansicht durch zwei miteinander verbundene und als Fassadenelement ausgeführte Konstruktionselemente gemäß Fig . 9a bis 9c; eine Draufsicht auf ein Konstruktionselement gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
eine Draufsicht auf eine zehnte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Konstruktionselements; eine Draufsicht auf eine elfte exemplarische Ausführungsform des erfindungsgemäßen Konstruktionselements; eine Draufsicht auf eine zwölfte exemplarische Ausführungs- form des erfindungsgemäßen Konstruktionselements; eine Schnittansicht entlang der Linie A - A in Fig. 14a; ein Ausschnitt aus der Schnittansicht gemäß Fig. 14b; einen Ausschnitt aus der Schnittansicht gemäß Fig. 14b; eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Konstruktionsele¬ ment gemäß der dreizehnten exemplarischen Ausführungs- form; eine Schnittansicht gemäß der Linie A - A in Fig. 15a; eine Schnittansicht entlang der Linie B - B in Fig. 15a; und eine Draufsicht auf ein erfindungsmäßiges Konstruktionsele¬ ment gemäß der vierzehnten exemplarischen Ausführungs- form. Top views of different embodiments of a designed as a facade element construction element according to the present invention; a cross-sectional view through two interconnected and designed as a facade element construction elements of FIG. 9a to 9c; a plan view of a structural element according to a ninth embodiment of the present invention; a plan view of a tenth embodiment of the construction element according to the invention; a plan view of an eleventh exemplary embodiment of the construction element according to the invention; a plan view of a twelfth exemplary embodiment of the construction element according to the invention; a sectional view taken along the line A - A in Fig. 14a; a detail of the sectional view of FIG. 14b; a detail of the sectional view of FIG. 14b; a plan view of an inventive Konstruktionsele ¬ element according to the thirteenth exemplary embodiment; a sectional view along the line A - A in Fig. 15a; a sectional view taken along the line B - B in Fig. 15a; and a plan view of an inventive Konstruktionsele ¬ ment according to the fourteenth exemplary embodiment.
Nachfolgend sind aus Gründen der Übersichtlichkeit gleiche oder gleich wirkende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. For the sake of clarity, identical or identically acting components are provided with the same reference numerals below.
Eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Konstruktionselements zur Verkleidung von Fassaden und Dächern ist in Fig. 1 dargestellt. Das Konstruktionselement weist ein erstes außenseitiges Flächenelement 11 sowie ein zweites innenseitiges Flächenelement 12 auf. Das zweite innenseitige Flächenelement 12 ist parallel zum ersten Flächenelement 11 angeordnet und über eine Dämmschicht 13 mit dem zweiten innenseitigen Flächenelement 11 verbunden.
Zwar ist dies nicht explizit in Fig . 1 dargestellt, jedoch ist es denkbar, dass zwischen der Dämmschicht 13 und den jeweiligen Flächenelementen 11 bzw. 12 eine zusätzliche Klebeschicht vorgesehen ist, welche die Flächenelemente 11, 12 mit der Dämmschicht 13 verbindet. A first embodiment of the construction element according to the invention for the cladding of facades and roofs is shown in Fig. 1. The construction element has a first outer surface element 11 and a second inner surface element 12. The second inside surface element 12 is arranged parallel to the first surface element 11 and connected via an insulating layer 13 with the second inside surface element 11. Although this is not explicitly shown in FIG. 1, but it is conceivable that between the insulating layer 13 and the respective surface elements 11 and 12, an additional adhesive layer is provided, which connects the surface elements 11, 12 with the insulating layer 13.
Erfindungsgemäß ist zumindest das erste außenseitige Flächenelement transparent ausgebildet, um Sonnenenergie besser nutzen zu können und einen verbesserten optischen Eindruck zu erzeugen. According to the invention, at least the first outside surface element is designed to be transparent in order to make better use of solar energy and to produce an improved visual impression.
Die Dämmschicht 13 ist vorzugsweise aus Polyurethan-Hartschaum gebildet, kann jedoch auch aus jedem anderen geschäumten Dämmmaterial bestehen. Eine Dämmschicht 13 aus Polyurethan-Hartschaum hat den Vorteil, dass auf eine Klebeschicht zwischen den Flächenelementen 11, 12 und der Dämmschicht 13 ver- ziehtet werden kann. Dazu kann der Polyurethan-Hartschaum während der Herstellung des Konstruktionselements in einen Zwischenraum zwischen den Flächenelementen 11, 12 eingesprüht werden, um diesen vollständig auszuschäu- men. Anders als das erste außenseitige Flächenelement 11 kann das zweite innenseitige Flächenelement 12 entweder transparent oder undurchsichtig ausgebildet sein. Dabei ist es denkbar, dass das zweite innenseitige Flächenelement 12 aus Werkstoffen wie beispielsweise Glas, Metallen oder Kunststoffen gebildet ist. Besonders vorteilhaft ist jedoch, wenn das zweite innenseitige Flächenelement 12 als transparentes Flächenelement ausgebildet ist. Insbesondere kann es sich dabei beispielsweise um Fluidglas, Plexiglas oder Polycarbonat handeln. Durch die Ausbildung des zweiten innenseitigen Flächenbereichs 12 als transparentes Flächenelement kann insbesondere ein transparenter Teilbereich im Konstruktionselement ausgebildet werden, wie er im Folgenden mit Bezug auf die Darstellungen in den Figuren 2a bis 2d näher beschrieben wird . The insulating layer 13 is preferably formed of rigid polyurethane foam, but may also consist of any other foamed insulating material. An insulating layer 13 made of rigid polyurethane foam has the advantage that it is possible to draw on an adhesive layer between the surface elements 11, 12 and the insulating layer 13. For this purpose, during the production of the construction element, the rigid polyurethane foam can be sprayed into a space between the surface elements 11, 12 in order to completely foam it out. Unlike the first outer surface element 11, the second inner surface element 12 may be formed either transparent or opaque. It is conceivable that the second inside surface element 12 is formed from materials such as glass, metals or plastics. However, it is particularly advantageous if the second inside surface element 12 is designed as a transparent surface element. In particular, these may be, for example, fluid glass, Plexiglas or polycarbonate. By forming the second inside surface region 12 as a transparent surface element, in particular, a transparent subregion can be formed in the construction element, as will be described in more detail below with reference to the illustrations in FIGS. 2 a to 2 d.
Den Figuren 2a bis 2d ist zu entnehmen, dass die Dämmschicht 13 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mindestens einen dämmmaterialfreien Zwischenraum 14 aufweisen kann, welcher sich vom ersten Flächenelement 11 bis zum zweiten Flächenelement 12 erstreckt und ausgelegt ist, einen transparenten Teilbereich auszubilden. Die einfachste Form eines derartigen dämmmaterialfreien
Zwischenraums 14 ist in Fig. 2a dargestellt. Gemäß Fig . 2a handelt es sich bei dem transparenten Teilbereich lediglich um einen Hohlraum 17 innerhalb der Dämmschicht 13, welcher den dämmmaterialfreien Zwischenraum 14 ausbildet. Dieser Hohlraum 17 kann eine beliebige Form, beispielsweise rund oder quadra- tisch, aufweisen. Der durch den dämmmaterialfreien Zwischenraum 14 gebildete transparente Teilbereich des Konstruktionselements 1 übernimmt insbesondere die Funktion eines Fensters, d. h. er dient zur Einspeisung von Sonnenlicht in den Innenraum eines Gebäudes. Der dämmmaterialfreie Zwischenraum 14 wird vorzugsweise direkt während des bereits erwähnten Ausschäumens in die Dämm- schicht 13 eingebracht. Dies kann beispielsweise durch das Vorsehen eines Rahmenelements 20 (Fig . 2b) zwischen den Flächenelementen 11, 12 vor dem Ausschäumen erreicht werden. FIGS. 2a to 2d show that, according to one embodiment of the invention, the insulating layer 13 can have at least one intermediate space 14 free of insulating material, which extends from the first planar element 11 to the second planar element 12 and is designed to form a transparent partial region. The simplest form of such a damaging material-free Gap 14 is shown in Fig. 2a. According to FIG. 2a is in the transparent portion only to a cavity 17 within the insulating layer 13, which forms the insulating material-free space 14. This cavity 17 can have any shape, for example round or square. The transparent partial region of the construction element 1 formed by the insulating material-free intermediate space 14 in particular assumes the function of a window, ie it serves to feed sunlight into the interior of a building. The insulating material-free intermediate space 14 is preferably introduced directly into the insulating layer 13 during the foaming mentioned above. This can be achieved, for example, by providing a frame element 20 (FIG. 2b) between the surface elements 11, 12 prior to foaming.
Wie es Fig. 2b entnommen werden kann, kann der dämmmaterialfreie Zwischen- räum 14 ein Rahmenelement 20 aufweisen, welches ausgebildet ist, Druckschwankungen innerhalb des dämmmaterialfreien Zwischenraums 14 zu kompensieren. Wie dargestellt weist das Rahmenelement 20 dazu ein erstes Kompensationsvolumen VI auf, welches in Fluidverbindung mit dem Hohlraum 17 des dämmmaterialfreien Zwischenraums 14 steht. Ferner weist das Rahmenelement 20 ein zweites Kompensationsvolumen V2 auf, welches über eine fluiddichteAs can be seen from FIG. 2b, the insulating material-free intermediate space 14 can have a frame element 20 which is designed to compensate for pressure fluctuations within the insulation material-free gap 14. As shown, the frame element 20 has for this purpose a first compensation volume VI, which is in fluid communication with the cavity 17 of the insulating material-free gap 14. Furthermore, the frame element 20 has a second compensation volume V2 which is fluid-tight
Membran 22 von dem ersten Kompensationsvolumen VI getrennt ist. Das zweite Kompensationsvolumen V2 weist eine in der Darstellung schematisch gezeigte Druckausgleichsöffnung 23 auf, über welche ein Über- oder Unterdruck innerhalb des Hohlraums der dämmmaterialfreien Zwischenkammer 14 kompensiert werden kann. Membrane 22 is separated from the first compensation volume VI. The second compensation volume V2 has a pressure equalization opening 23, which is shown schematically in the illustration, by way of which an overpressure or underpressure within the cavity of the insulation material-free intermediate chamber 14 can be compensated.
Im Einzelnen ist in Fig. 2b eine Situation dargestellt, in welcher im Hohlraum 17 ein Überdruck herrscht, welcher über eine permeable Membran 21 in das erste Kompensationsvolumen VI übertritt und somit an der fluiddichten Membran 22 anliegt. Als Folge des Überdrucks im Hohlraum 17 und dem ersten Kompensationsvolumen VI verbiegt sich die fluiddichte Membran 22 in Richtung des zweiten Kompensationsvolumens V2, wodurch das erste Kompensationsvol umen VI vergrößert wird und folglich ein Druckausgleich entsteht. Zum besseren Verständnis der in Fig. 2b dargestellten Ausführungsform ist in Fig. 3 eine Schnittdarstellung von oben entlang der in Fig. 2b gezeigten Schnittachse
III-III gezeigt. Wie zu erkennen ist, ist der dämmmaterialfreie Zwischenraum 14 gemäß dieser Ausführungsvariante rund ausgebildet. Selbstverständlich ist es jedoch auch denkbar, diesen in verschiedenen anderen Formen (z. B. rechteckig) auszubilden. Die gestrichelte Linie stellt dabei nicht etwa eine verdeckte Kante, sondern die permeable Membran 21 dar, über welche das erste Kompensationsvolumen VI mit dem Hohlraum 17 in Fluidverbindung steht. Das erste Kompensationsvolumen VI ist wiederum durch die fluiddichte, flexible Membran 22 von dem zweiten Kompensationsvolumen V2 getrennt. Somit entsteht ein transparenter Teilbereich des Konstruktionselements, welcher einerseits als Lichtdurchlass ver- wendet werden kann und gleichzeitig in der Lage ist, Druckschwankungen zu kompensieren. In detail, a situation is shown in FIG. 2b, in which an overpressure prevails in the cavity 17, which overflows via a permeable membrane 21 into the first compensation volume VI and thus bears against the fluid-tight membrane 22. As a result of the overpressure in the cavity 17 and the first compensation volume VI, the fluid-tight membrane 22 bends in the direction of the second compensation volume V2, whereby the first Kompensationsvol VI is increased and thus results in a pressure compensation. For a better understanding of the embodiment shown in Fig. 2b is in Fig. 3 is a sectional view from above along the section axis shown in Fig. 2b III-III shown. As can be seen, the insulating material-free gap 14 according to this embodiment is round. Of course, it is also conceivable to form it in various other forms (eg rectangular). The dashed line represents not about a hidden edge, but the permeable membrane 21, via which the first compensation volume VI is in fluid communication with the cavity 17. The first compensation volume VI is in turn separated by the fluid-tight, flexible membrane 22 from the second compensation volume V2. This results in a transparent part of the construction element, which on the one hand can be used as a light passage and at the same time is able to compensate for pressure fluctuations.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform können die Druckschwankungen innerhalb des dämmmaterialfreien Zwischenraums 14 durch ein transparentes Vo- lumenelement 30 bzw. 40 verringert werden, welches zumindest in einem Teilbereich des dämmmaterialfreien Zwischenraums 14 angeordnet ist. Zwei Beispiele für derartige transparente Volumenelemente 30, 40 sind in den Figuren 2c und 2d dargestellt. Im Hinblick auf das in Fig. 2c dargestellte transparente Volumenelement sei erwähnt, dass dieses insbesondere einstückig ausgebildet sein kann. Insbesondere kann somit das einstückig ausgebildete transparente Volumenelement 30 dabei von der Dämmschicht 13 eingefasst sein, so dass nur ein kleiner verbleibender Teilbereich des dämmmaterialfreien Zwischenraums 14 als mit Luft gefüllter Hohl- räum ausgebildet ist. Durch Verringern des mit Luft gefüllten Hohlraums 17 werden die Druckschwankungen innerhalb des dämmmaterialfreien Zwischenraums 14 effektiv reduziert. Das einstückige transparente Volumenelement muss keineswegs - wie dargestellt - im Querschnitt rechteckig ausgebildet sein; vielmehr kann vorgesehen sein, das Volumenelement mit gebogenen Oberflächen, d . h. als eine optische Linse, auszubilden um den Lichteintrag zu optimieren. According to an alternative embodiment, the pressure fluctuations within the insulation material-free gap 14 can be reduced by a transparent volume element 30 or 40, which is arranged at least in a partial region of the insulation material-free gap 14. Two examples of such transparent volume elements 30, 40 are shown in FIGS. 2c and 2d. With regard to the transparent volume element shown in FIG. 2c, it should be mentioned that this can be designed in particular in one piece. In particular, the integrally formed transparent volume element 30 can thus be enclosed by the insulating layer 13, so that only a small remaining portion of the insulating material-free intermediate space 14 is formed as hollow space filled with air. By reducing the air-filled cavity 17, the pressure variations within the insulator-free space 14 are effectively reduced. The one-piece transparent volume element must by no means - as shown - be rectangular in cross-section; Rather, it can be provided, the volume element with curved surfaces, d. H. as an optical lens, form to optimize the light input.
Alternativ kann, wie in Fig . 2d dargestellt, ein mehrteilig ausgebildetes transparentes Volumenelement 40 vorgesehen sein. Dabei ist es bevorzugt, dieses als Isolierglasanordnung auszubilden. Im Einzelnen weist diese Isolierglasanordnung ein erstes transparentes Flächenelement 41 auf, welches über Abstandhalter 43 mit einem zweiten transparenten Flächenelement 42 verbunden ist. Auf diese
Weise wird der Hohlraum 17 des dämmmaterialfreien Zwischenraums 14 in drei Teilbereiche 17a, 17b, 17c unterteilt, wodurch wiederum eine Kompensation der Druckschwankungen erzielt werden kann. Auch die transparenten Flächenelemente 41, 42 können als Linsenoptik ausgebildet sein, welche die Apertur des trans- parenten Teilbereich vergrößert. Alternatively, as shown in FIG. 2d, a multi-part transparent volume element 40 may be provided. It is preferred to form this as insulating glass arrangement. In detail, this insulating glass arrangement has a first transparent surface element 41, which is connected via spacers 43 to a second transparent surface element 42. To this The cavity 17 of the insulating material-free gap 14 is subdivided into three partial areas 17a, 17b, 17c, which in turn makes it possible to compensate for the pressure fluctuations. The transparent surface elements 41, 42 may also be designed as lens optics, which enlarges the aperture of the transparent partial region.
Wie in Fig . 4 schematisch angedeutet, kann das erste und/oder das zweite Flächenelement 11, 12 als Glaslaminat 1 12' ausgebildet sein. Selbstverständlich gilt dies für jede der in den Fig . 2a bis 2d dargestellte Ausführungsform des er- findungsgemäßen Konstruktionselements 1. Die Ausbildung der Flächenelemente 11, 12 als Glaslaminat 1 12', kann dazu genutzt werden, die Schallisolierung des erfindungsgemäßen Konstruktionselements 1 zu verbessern. Eine weitere Verbesserung der Schallisolationseigenschaften kann mit einem ebenfalls in Fig . 4 dargestellten dritten Flächenelement 15 erzielt werden. Wie dargestellt kann das dritte Flächenelement 15 vorzugsweise innerhalb der Dämmschicht 13 und parallel zum ersten und zweiten Flächenelement 11, 12 angeordnet sein. Das dritte Flächenelement 15 ist insbesondere mit der Dämmschicht 13 verklebt. Dies kann beispielsweise durch zusätzliche Klebeschichten oder alternativ dazu durch die Klebeeigenschaften der Dämmschicht 13 selbst erfolgen. Je nach Anwendungsfall kann es sich bei dem dritten Flächenelement 15 um ein Plattenelement mit einer bestimmten Dicke handeln, welches aus Glas, Metall oder Kunststoff gefertigt ist. As shown in FIG. 4 schematically indicated, the first and / or the second surface element 11, 12 may be formed as a glass laminate 1 12 '. Of course, this applies to each of the in Figs. 2a to 2d illustrated embodiment of the inventive construction element 1. The formation of the surface elements 11, 12 as glass laminate 1 12 ', can be used to improve the sound insulation of the construction element 1 of the invention. A further improvement of the sound insulation properties can be achieved with a likewise in FIG. 4 shown third surface element 15 can be achieved. As shown, the third surface element 15 may preferably be disposed within the insulating layer 13 and parallel to the first and second surface elements 11, 12. The third surface element 15 is glued in particular to the insulating layer 13. This can be done for example by additional adhesive layers or alternatively by the adhesive properties of the insulating layer 13 itself. Depending on the application, the third surface element 15 may be a plate element with a certain thickness, which is made of glass, metal or plastic.
Selbstverständlich sollte das dritte Flächenelement 15 auf die in den Figuren 2a bis 2d dargestellten dämmmaterialfreien Zwischenräume 14 angepasst sein, so- weit diese vorgesehen sind. Dazu kann das dritte Flächenelement 15 entsprechende transparente Bereiche oder Öffnungen aufweisen, welche im Bereich des dämmaterialfreien Zwischenraumes 14 angeordnet sind. Of course, the third surface element 15 should be adapted to the insulating material-free spaces 14 shown in FIGS. 2 a to 2 d, as far as these are provided. For this purpose, the third surface element 15 may have corresponding transparent regions or openings, which are arranged in the region of the insulating material-free intermediate space 14.
Aus Fig . 5 ist zu erkennen, dass das erfindungsgemäße Konstruktionselement 1 ferner eine Solareinrichtung 16 aufweisen kann, welche zwischen dem ersten Flächenelement 11 und der Dämmschicht 13 angeordnet ist. Bei der Solareinrichtung 16 kann es sich beispielsweise um eine Vielzahl von Photovoltaik-Modulen handeln, welche zusammen in Form einer Photovoltaik-Folie angeordnet sind. Diese Photovoltaik-Folie wird bei dem erfindungsgemäßen Konstruktionselement 1 zwi- sehen der Dämmschicht 13 und dem ersten, außenseitigen Flächenelement 11 eingeklebt. Dementsprechend ist es selbstverständlich denkbar, dass sich zwi-
sehen dem ersten, außenseitigen Flächenelement 11 und der Solareinrichtung 16 sowie zwischen der Solareinrichtung 16 und der Dämmschicht 13 zusätzliche Klebeschichten (nicht gezeigt) befinden. Da das erste außenseitige Flächenelement 11 erfindungsgemäß transparent ausgebildet ist, kann die Solareinrichtung 16 ohne Weiteres integral in das erfindungsgemäße Volumenelement 1 eingebaut sein und dadurch die auf das transparente Flächenelement 11 treffende Sonnenstrahlung zur Energieerzeugung nutzen. From Fig. 5 it can be seen that the construction element 1 according to the invention can furthermore have a solar device 16, which is arranged between the first surface element 11 and the insulating layer 13. The solar device 16 may be, for example, a plurality of photovoltaic modules, which are arranged together in the form of a photovoltaic film. This photovoltaic film is in the inventive construction element 1 between see the insulating layer 13 and the first, outer surface element 11 glued. Accordingly, it is of course conceivable that see the first, outside surface element 11 and the solar device 16 and between the solar device 16 and the insulating layer 13 additional adhesive layers (not shown) are located. Since the first outer surface element 11 is designed to be transparent according to the invention, the solar device 16 can readily be integrated integrally into the volume element 1 according to the invention and thereby utilize the solar radiation impinging on the transparent surface element 11 for energy generation.
Vorzugsweise ist die Solareinrichtung 16 als Dünnschicht-Voltaikeinrichtung aus- gebildet und weist mindestens eine Schicht aus leitenden und/oder halbleitenden Materialien auf, welche zumindest bereichsweise auf der innenliegenden Fläche des als Trägermaterial dienenden und transparent ausgebildeten ersten Flächenelements 11 vorzugsweise aufgedampft ist. In den Figuren 6a bis 6c ist dargestellt, dass das Konstruktionselement 1 vorzugsweise im Wesentlichen rechteckig ausgebildet ist und an den Außenkanten der Dämmschicht 13 Nuten 131 und/oder Federn 132 zum Verbinden mehrer Konstruktionselemente 1 untereinander aufweist. Im Einzelnen ist den Figuren 6a und 6b zu entnehmen, dass das erfindungsgemäße Konstruktionselement 1 an je einer Außenkante der Dämmschicht 13 jeweils eine Nut 131 und auf der gegenüberliegenden Seite eine Feder 132 aufweist. Die Nuten 131 und Federn 132 sind derart ausgebildet, dass eine Vielzahl von Konstruktionselementen 1 (Fig. 6a) auf einfache Weise miteinander verbunden werden können. Im Einzelnen können die Federn 132 eines ersten Konstruktionselements in die Nuten 131 eines zweiten Kon- struktionselements eingeführt werden, wodurch ein verschubweicher Verbund entsteht. Preferably, the solar device 16 is formed as a thin-film Voltaikeinrichtung and has at least one layer of conductive and / or semiconductive materials, which is at least partially vapor-deposited on the inner surface of serving as a carrier material and transparent first surface element 11. In the figures 6a to 6c it is shown that the construction element 1 is preferably formed substantially rectangular and at the outer edges of the insulating layer 13 grooves 131 and / or springs 132 for connecting a plurality of construction elements 1 with each other. In detail, it can be seen from FIGS. 6a and 6b that the construction element 1 according to the invention has a respective groove 131 on an outer edge of the insulating layer 13 and a spring 132 on the opposite side. The grooves 131 and springs 132 are formed so that a plurality of structural members 1 (Fig. 6a) can be easily connected to each other. In detail, the springs 132 of a first construction element can be introduced into the grooves 131 of a second construction element, whereby a verschmeidweicher composite is formed.
Um nach der Montage der Konstruktionselemente 1 eine möglichst stoßfreie außenseitige (transparente) Oberfläche zu erhalten, sind die ersten außenseitigen Flächenelemente 11 jeweils derart angeordnet, dass diese an der Nutseite über die Außenkante der Dämmschicht 13 hinaus ragen. Analog verhält es sich mit dem zweiten innenseitigen Flächenelement 12. Mit anderen Worten, die Flächenelemente 11, 12 sind derart gegenüber der Dämmschicht 13 angeordnet, dass diese den Verbindungsspalt 18, welcher zwischen den Dämmschichten 13 der ein- zelnen Konstruktionselemente 1 ausgebildet wird, überdecken.
Aus Fig . 6b ist eine Verbindung zwischen einem erfindungsgemäßen Konstruktionselement 1 und einem aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktionselement 100 zu erkennen. Auch hier ist die Dämmschicht 13 mit Nuten 131 und Federn 132 ausgebildet, wobei die Feder in dem gezeigten Beispiel in eine Nut 1131 eines herkömmlichen Konstruktionselements 100 eingreift. Auch gemäß dieser Ausführungsform sind die Flächenelemente 11, 12 derart gegenüber der Dämmschicht 13 angeordnet, dass diese den Verbindungsspalt 18 zwischen dem erfindungsgemäßen Konstruktionselement 1 und dem herkömmlichen Konstruktionselement 100 überdecken. Ähnlich zu dem erfindungsgemäßen Konstruktions- element weist auch das aus dem Stand der Technik bekannte Konstruktionselement 100 eine Dämmschicht 113 auf, welche von zwei Flächenelementen 111, 112 überdeckt wird . Wie oben bereits angedeutet sind die Flächenelemente 111, 112 als Metallbleche ausgebildet und derart gegenüber der Dämmschicht 113 angeordnet, dass auch hier die Außenkanten der Dämmschicht 113 überragt wer- den. Somit ist es durch die erfindungsgemäßen Konstruktionselemente nicht nur möglich, eine Verbindung mehrer erfindungsgemäßen Konstruktionselemente 1 untereinander herzustellen; vielmehr ist es auch denkbar die erfindungsgemäßen Konstruktionselemente 1 mit herkömmlichen Konstruktionselementen 100 zu verbinden, wodurch den Gestaltungsmöglichkeiten nur wenig Grenzen gesetzt wer- den. In order to obtain a bumpless outside (transparent) surface after assembly of the construction elements 1, the first outside surface elements 11 are each arranged such that they project beyond the outer edge of the insulation layer 13 on the groove side. The situation is analogous with the second inside surface element 12. In other words, the surface elements 11, 12 are arranged opposite the insulation layer 13 such that they cover the connection gap 18 which is formed between the insulation layers 13 of the individual construction elements 1. From Fig. 6b shows a connection between a construction element 1 according to the invention and a construction element 100 known from the prior art. Again, the insulating layer 13 is formed with grooves 131 and springs 132, wherein the spring engages in the example shown in a groove 1131 of a conventional construction element 100. Also according to this embodiment, the surface elements 11, 12 are arranged opposite to the insulating layer 13, that they cover the connecting gap 18 between the construction element 1 according to the invention and the conventional construction element 100. Similar to the construction element according to the invention, the construction element 100 known from the prior art also has an insulation layer 113 which is covered by two surface elements 111, 112. As already indicated above, the surface elements 111, 112 are formed as metal sheets and arranged opposite the insulating layer 113 in such a way that the outer edges of the insulating layer 113 are also projected beyond this. Thus, it is not only possible by the construction elements according to the invention to produce a connection of several construction elements 1 according to the invention with each other; Rather, it is also conceivable to connect the construction elements 1 according to the invention with conventional construction elements 100, whereby the design possibilities are set very little.
Eine weitere Ausführungsform der an den Außenkanten der Dämmschicht 13 angebrachten Nuten und/oder Federn kann Fig . 6c entnommen werden. Gemäß dieser Ausführungsform weist die Dämmschicht 13 zwei parallel zueinander verlau- fende Federn 132 auf, welche ausgelegt sind, zwei komplementäre, parallel zueinander verlaufende Nuten 1131 eines zweiten, Konstruktionselements 100 aufzunehmen. Es folgt, dass die Ausgestaltung der Nuten und Federn des erfindungsgemäßen Konstruktionselements 1 je nach Anwendungsfall sehr variabel gestaltet werden kann. Selbstverständlich sind die Federn und Nuten 131, 132 vorzugswei- se jeweils auf bereits bestehende Konstruktionselemente anzupassen. Another embodiment of the attached to the outer edges of the insulating layer 13 grooves and / or springs can Fig. 6c are removed. According to this embodiment, the insulating layer 13 has two parallel springs 132, which are designed to receive two complementary grooves 1131, running parallel to one another, of a second structural element 100. It follows that the configuration of the grooves and springs of the construction element 1 according to the invention can be made very variable depending on the application. Of course, the springs and grooves 131, 132 are preferably each adapted to existing construction elements.
In Fig . 7 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Konstruktionselements 1 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist zur Erhöhung der In Fig. 7, a further embodiment of the construction element 1 according to the invention is shown. In this embodiment, to increase the
Schubsteifigkeit und zur Verbesserung der Haftung zwischen den Flächenelemen- ten 11, 12 und der Dämmmaterialschicht 13 eine Armierung 19 vorgesehen. Bei der Armierung 19 handelt es sich vorzugsweise um ein Armierungsmaterial, wie
beispielsweise ein Glasfaser- oder Kunstfasergewebe, welches zumindest bereichsweise von dem Dämmmaterial durchsetzt ist. Anstelle einer Gewebestruktur ist es allerdings auch denkbar, Glasfasern oder Kunststofffasern als Armierung 19 zu verwenden. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Armierung 19 auch als Wabenstruktur, insbesondere Papier-Wabenstruktur ausgebildet sein, wobei das Dämmmaterial der Dämmmaterialschicht 13 zumindest teilweise in den einzelnen Waben der Wabenstru ktur eingefüllt ist. Shear stiffness and to improve the adhesion between the Flächenelemen- th 11, 12 and the Dämmmaterialschicht 13 a reinforcement 19 is provided. The reinforcement 19 is preferably a reinforcing material, such as For example, a glass fiber or synthetic fiber fabric, which is at least partially penetrated by the insulating material. Instead of a fabric structure, however, it is also conceivable to use glass fibers or plastic fibers as a reinforcement 19. Alternatively or additionally, the reinforcement 19 may also be formed as a honeycomb structure, in particular paper honeycomb structure, wherein the insulating material of the insulating material layer 13 is at least partially filled in the individual honeycomb of the honeycomb structure KTUR.
Um insbesondere auch die Haftung zwischen den Flächenelementen 11, 12 und der Dämmmaterialschicht 13 zu erhöhen, ist vorzugsweise auch eine Armierungskleberschicht vorgesehen, welche zwischen dem ersten und/oder zweiten Flächenelement 11, 12 und der Dämmmaterialschicht 13 ausgebildet, wobei die Armierungskleberschicht auf der innenliegenden Fläche des ersten und/oder zweiten als Trägermaterial dienenden Flächenelements 11, 12 ausgebildet ist. In order in particular to increase the adhesion between the surface elements 11, 12 and the Dämmmaterialschicht 13, a reinforcing adhesive layer is preferably also provided, which is formed between the first and / or second surface element 11, 12 and the Dämmmaterialschicht 13, wherein the Armierungskleberschicht on the inner surface is formed of the first and / or second serving as a carrier material surface element 11, 12.
Selbstverständlich kommen aber auch andere Ausführungsformen für die Armierung 19 in Frage. Of course, other embodiments for the reinforcement 19 come into question.
In Fig . 8 ist in einer schematischen Querschnittansicht eine Möglichkeit zum Ver- binden von zwei Konstruktionselementen 1 dargestellt. In der in Fig . 8 gezeigten Ausführungsform sind die Konstruktionselemente 1 mit entsprechenden nutförmi- gen Profilabschlüssen 45 versehen, in denen ein Riegelelement 46, welches vorzugsweise ebenfalls eine Verbundstruktur aufweist, eingesetzt ist. Diese Art der Verbindung erlaubt ein besonders leicht zu realisierendes Austauschen von einem der beiden Konstruktionselemente 1. An dem Konstruktionselement bzw. Riegelelement 46 können Träger 47 angebracht sein, um die gesamte Konstruktionselementstruktur an einem Pfosten von beispielsweise einer Pfosten-Riegel- Konstruktion zu befestigen. Das Trägerelement 47 kann ferner dazu verwendet werden, beispielsweise Sonnenschutzeinrichtungen anzubringen. Ein Zwischen- räum zwischen den nutförmigen Bereichen und dem Trägerelement wird vorzugsweise mit Hilfe von Dichtungen 48 abgedichtet. In Fig. 8 shows a schematic cross-sectional view of a possibility for connecting two construction elements 1. In the in Fig. 8, the construction elements 1 are provided with corresponding groove-shaped profile ends 45, in which a locking element 46, which preferably also has a composite structure, is inserted. This type of connection allows a particularly easy replacement of one of the two structural elements 1. On the structural element or latch element 46, supports 47 can be attached in order to fasten the entire structural element structure to a post of, for example, a mullion-transom construction. The support member 47 may also be used to attach, for example, sun protection devices. An intermediate space between the groove-shaped regions and the carrier element is preferably sealed by means of seals 48.
In den Fig. 9a bis 9c sind Draufsichten auf unterschiedliche Ausführungsformen eines als Fassadenelement ausgeführten Konstruktionselements 1 gemäß der vor- liegenden Erfindung dargestellt. Jedes Konstruktionselement 1 weist eine Länge L auf, die hinreichend ist, damit das Konstruktionselement 1 mindestens eine, vor-
zugsweise zwei und noch bevorzugter drei Etagen von beispielsweise einem Bürogebäude abdecken kann. Bei der dargestellten Ausführungsform beträgt die Länge L insgesamt 13 Meter. Selbstverständlich sind hier aber auch andere Längen denkbar. FIGS. 9a to 9c show plan views of different embodiments of a structural element 1 designed as a facade element according to the present invention. Each structural element 1 has a length L which is sufficient for the structural element 1 to have at least one, Preferably, two and more preferably three floors of, for example, an office building can cover. In the illustrated embodiment, the length L is a total of 13 meters. Of course, other lengths are conceivable here as well.
Die in den Fig . 9a bis 9c gezeigten unterschiedlichen Ausführungsformen des als Fassadenelement ausgeführten Konstruktionselements 1 unterscheiden sich im Wesentlichen durch deren jeweilige Breite B. Während das Fassadenelement gemäß der Fig. 9a beispielsweise eine Breite B von 1375 mm aufweist, ist bei dem Fassadenelement gemäß Fig . 9b eine Breite B von 1605 mm und bei dem Fassadenelement gemäß der Darstellung in Fig. 9c eine Breite B von 2400 mm gewählt. The in Figs. 9a to 9c shown different embodiments of the structural element 1 designed as a facade element differ essentially by their respective width B. While the facade element according to FIG. 9a, for example, has a width B of 1375 mm, in the facade element according to FIG. 9b has a width B of 1605 mm and a width B of 2400 mm is selected for the facade element as shown in FIG. 9c.
Sämtliche Ausführungsformen haben gemeinsam, dass diese insgesamt drei dämmmaterialfreie Zwischenräume 14 aufweisen, welche sich jeweils von dem ersten transparenten Flächenelement 11 bis zu dem zweiten transparenten Flächenelement 12 des Konstruktionselements 1 erstrecken und einen transparenten Teilbereich ausbilden. Im Unterschied zu dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind bei den Ausführungsformen gemäß den Fig . 9a bis 9c die dämmmaterialfreien Zwischenräume 14 in einer Draufsicht gesehen rechteckig ausgebildet. Im Einzelnen und wie in den Fig . 9a bis 9c dargestellt, ist es beispielsweise denkbar, dass die dämmmaterialfreien Zwischenräume 14 eine Länge L' von 400 mm bzw. 300 mm aufweisen. Die Abmessungen der dämmmaterialfreien Zwischenräume 14 sind abhängig von der Anwendung des Fassadenelements entsprechend wählbar. All embodiments have in common that they have a total of three insulating material-free spaces 14 which each extend from the first transparent surface element 11 to the second transparent surface element 12 of the construction element 1 and form a transparent portion. In contrast to the embodiment shown in FIG. 3, in the embodiments according to FIGS. 9a to 9c, the insulating material-free spaces 14 seen in a plan view rectangular. In detail and as in Figs. 9a to 9c, it is conceivable, for example, that the insulating material-free intermediate spaces 14 have a length L 'of 400 mm or 300 mm. The dimensions of the insulating material-free spaces 14 are selected depending on the application of the facade element accordingly.
Fig . 10 zeigt eine Querschnittansicht durch zwei miteinander verbundene und als Fassadenelement ausgeführte Konstruktionselemente 1 gemäß der Erfindung . Wie dargestellt, sind die als Fassadenelement ausgeführten Konstruktionselemente 1 an ihrem Randbereich als nutförmige Profilabschlüsse 45 ausgebildet. Zu diesem Zweck ist dort vorgesehen, dass das Dämmmaterial nicht mit dem ersten und zweiten Flächenelement 11, 12 abschl ießt, sondern eine nutförmige Aussparung bildet, in welcher ein Riegelelement 46 aufnehmbar ist. Auf der Innenseite der Flächenelemente 11, 12 kann mit Hilfe beispielsweise eines Siebdruckverfahrens eine Beschichtung 50, insbesondere ein UV-Schutz aufgetragen sein. Zwischen dem dämmmaterialfreien Zwischenraum 14 und der Dämmschicht 13 ist ein Zusammenbauelement 51 angeordnet, welches vorzugsweise ebenfalls aus einem
geschäumten Material gebildet ist. Die in Richtung des dämmmaterialfreien Zwischenraums 14 zeigende Oberfläche des Zusammenbauelements 51 ist vorzugsweise mit einer optischen Schicht 52 versehen. In dem Zusammenbauelement 51 kann ein Druckausgleichsröhrchen 53 aufgenommen sein, um einen Druckaus- gleich zwischen den Hohlraum-Teilbereichen 17a und 17b zu ermöglichen. Die Hohlraum-Teilbereiche 17a, 17b sind in dem dämmmaterialfreien Zwischenraum 14 durch Vorsehen eines dritten Flächenelements 15 gebildet. Das dritte Flächenelement 15 wird dabei von dem Zusammenbauelement 51 gehalten, und zwar planparallel zu dem ersten und zweiten Flächenelement 11, 12. Fig. 10 shows a cross-sectional view through two construction elements 1 connected according to the invention and designed as facade elements. As shown, the design elements 1 designed as a facade element are formed at their edge region as groove-shaped profile ends 45. For this purpose, there is provided that the insulating material not with the first and second surface element 11, 12 concludes, but forms a groove-shaped recess in which a locking element 46 can be accommodated. On the inside of the surface elements 11, 12 can be applied by means of, for example, a screen printing process, a coating 50, in particular a UV protection. Between the insulating material-free gap 14 and the insulating layer 13, an assembly element 51 is arranged, which preferably also from a foamed material is formed. The surface of the assembly element 51 pointing in the direction of the insulating material-free gap 14 is preferably provided with an optical layer 52. In the assembly element 51, a pressure equalization tube 53 can be accommodated in order to allow a pressure equalization between the cavity subareas 17a and 17b. The cavity portions 17 a, 17 b are formed in the insulating material-free gap 14 by providing a third surface element 15. The third surface element 15 is held by the assembly element 51, namely plane-parallel to the first and second surface element 11, 12th
Nachfolgend werden u nter Bezugnahme auf die Darstellungen in den Figuren 11 bis 16 weitere exemplarische Ausführungsformen des erfindu ngsgemäßen Konstruktionselements 1 beschrieben. Im Einzelnen zeigt Fig. 11 eine Draufsicht auf ein Konstruktionselement 1 gemäß der neu nten exemplarischen Ausführungsform. Das Konstruktionselement 1 dieser exemplarischen Ausführungsform ist in Gestalt eines selbsttragenden und als Flä- chentragwerk ausgebildeten Sandwich-Elements ausgeführt und weist beidseitige Glasdeckschichten auf, die beabstandet voneinander angeordnet sind und somit einen zwischen den Glasdeckschichten gebildeten Innenraum des Konstruktionselements 1 definieren. Wie auch bei den anderen hierin offenbarten Ausfü hrungsformen des erfindungsgemäßen Konstruktionselements 1 sind die Glasdeckschichten als Flächenelemente 11, 12 ausgebildet, bei denen es sich insbesondere um monolithisch ausgeführte Flächenelemente aus einem Glasmaterial handelt. Die in Fig . 11 in einer Draufsicht gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßenHereinafter, with reference to the illustrations in FIGS. 11 to 16, further exemplary embodiments of the constructional element 1 according to the invention will be described. In detail, Fig. 11 shows a plan view of a structural element 1 according to the ninth exemplary embodiment. The structural element 1 of this exemplary embodiment is designed in the form of a self-supporting sandwich element and has double-sided glass cover layers which are spaced apart from one another and thus define an interior space of the structural element 1 formed between the glass cover layers. As with the other embodiments of the construction element 1 according to the invention disclosed herein, the glass cover layers are designed as surface elements 11, 12, which are in particular monolithic surface elements made of a glass material. The in Fig. 11 is an embodiment of the invention shown in a plan view
Konstruktionselements 1 zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest die Außenflächen, d . h. die dem Innenraum des Konstruktionselements 1 entgegengesetzten Seitenflächen der Flächenelemente 11, 12 fugenlos und ohne Materialschnittstellen ausgeführt sind . Construction element 1 is characterized in that at least the outer surfaces, d. H. the interior of the structural element 1 opposite side surfaces of the surface elements 11, 12 are executed without joints and without material interfaces.
Wie dargestellt, sind bei der neunten exemplarischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Konstruktionselements 1 die Flächenelemente 11, 12, die die beidseitigen Deckschichten des Konstruktionselements 1 bilden, bereichsweise opak ausgebildet. Im Einzelnen ist vorgesehen, dass ein Randbereich der beiden Flächenelemente 11, 12 opak ausgebildet ist, während ein (rechteckiger) Mittenbereich als transparenter Bereich ausgeführt ist. Die beiden transparenten Berei-
che des ersten und zweiten Flächenelements 11, 12 sind dabei derart ausgebildet, dass diese miteinander fluchten und einen transparenten Fensterbereich bilden. Der opake Randbereich wird erzielt, indem auf den beiden Innenflächen der beabstandet voneinander angeordneten Flächenelementen 11, 12 eine opake Be- Schichtung aufgebracht wird . Bei dieser opaken Beschichtung handelt es sich bei der dargestellten Ausführungsform um eine Emailleschicht. Es ist allerdings auch denkbar, eine Plotter- oder Walzendruckbeschichtung oder auch eine Siebdruck- Beschichtung zu verwenden, um den opaken Bereich auszubilden. Gleichwohl ist es denkbar, ein opakes Muster auf den jeweiligen Innenflächen der Flächenele- mente aufzubringen. As shown, in the ninth exemplary embodiment of the construction element 1 according to the invention, the surface elements 11, 12, which form the double-sided cover layers of the construction element 1, are partially opaque. In detail, it is provided that an edge region of the two surface elements 11, 12 is opaque, while a (rectangular) center region is designed as a transparent region. The two transparent areas The surfaces of the first and second surface elements 11, 12 are designed such that they are aligned with one another and form a transparent window region. The opaque edge region is achieved by applying an opaque coating to the two inner surfaces of the spaced-apart surface elements 11, 12. This opaque coating is an enamel layer in the illustrated embodiment. However, it is also conceivable to use a plotter or roller pressure coating or even a screen printing coating to form the opaque area. Nevertheless, it is conceivable to apply an opaque pattern on the respective inner surfaces of the surface elements.
Um zu erreichen, dass das als Sandwich-Element ausgebildete Konstruktionselement 1 selbsttragend ist, ist in dem Konstruktionselement 1 eine Tragstruktur integriert, die das Tragwerk des Konstruktionselements 1 ausbildet. Bei der in Fig . 11 dargestellten exemplarischen Ausführungsform umfasst die in dem Konstruktionselement integrierte Tragstruktur 60 mindestens ein Tragprofil, welches hier in Gestalt eines umlaufenden Randprofils 65 ausgeführt ist. Das Randprofil 60 ist innerhalb des opaken Bereichs der Flächenelemente 11, 12 angeordnet und mit den jeweiligen Randbereichen der Innenflächen der beiden Flächenelemente stoffschlüssig (mit Hilfe einer Klebung) verbunden. Der genaue Aufbau des als Tragprofil 65 in dem Konstruktionselement gemäß Fig. 11 integrierten Randprofils 60 wird anschließend unter Bezugnahme auf die Darstellung in den Figuren 14a bis 14d näher beschrieben. Zusätzlich zu der Tragstruktur ist in dem Konstruktionselement gemäß der inIn order to achieve that the design element 1 designed as a sandwich element is self-supporting, a supporting structure is integrated in the construction element 1, which forms the supporting structure of the construction element 1. In the in Fig. 11 illustrated exemplary embodiment, the support structure integrated in the structural element 60 at least one support profile, which is embodied here in the form of a circumferential edge profile 65. The edge profile 60 is arranged within the opaque area of the surface elements 11, 12 and connected to the respective edge regions of the inner surfaces of the two surface elements by a material fit (with the aid of an adhesive bond). The exact structure of the edge profile 60 integrated as a supporting profile 65 in the construction element according to FIG. 11 will be described in more detail below with reference to the illustration in FIGS. 14a to 14d. In addition to the support structure is in the structural element according to the in
Fig . 11 dargestellten Ausführungsform auch eine Rahmenstruktur 66 in dem Konstruktionselement integriert. Der Aufbau und die Funktionsweise dieser Rahmenstruktur 66 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Darstellungen in den Figuren 14a bis 14d ebenfalls näher beschrieben. Fig. 11 illustrated embodiment also integrates a frame structure 66 in the structural element. The construction and operation of this frame structure 66 will also be described in more detail below with reference to the illustrations in FIGS. 14a to 14d.
Festzuhalten bleibt allerdings, dass bei der in Fig . 11 dargestellten neunten Ausführu ngsform des erfindungsgemäßen Konstruktionselements die Rahmenstruktur 66 im Umfangsbereich des transparenten Bereichs (Fensterbereichs) des Konstruktionselements angeordnet ist.
In Fig . 12 ist in einer Draufsicht eine weitere (zehnte) exemplarische Ausführungsform des erfindungsgemäßen Konstruktionselements dargestellt. Diese zehnte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 11 gezeigten neunten Ausführungsform dadurch, dass die in dem Konstruktionselement integrierte Tragstruktur 60 nicht nur ein umlaufendes Randprofil 65 aufweist, sondern zusätzlich hierzu auch mehrere parallel zur Seitenkante des Konstruktionselements angeordnete und in dem Konstruktionselement integrierte Tragprofile 63 aufweist. Auch diese linear verlaufende Tragprofile 63 sind schubfest und vorzugsweise stoffschlüssig mit den beiden Flächenelementen des Konstruktionselements verbunden. It should be noted, however, that at the in Fig. 11 illustrated ninth Ausführu ngsform of the construction element according to the invention, the frame structure 66 in the peripheral region of the transparent region (window portion) of the construction element is arranged. In Fig. 12 is a plan view of another (tenth) exemplary embodiment of the construction element according to the invention. This tenth embodiment differs from the ninth embodiment shown in FIG. 11 in that the support structure 60 integrated in the construction element not only has a circumferential edge profile 65, but additionally several support profiles 63 arranged parallel to the side edge of the construction element and integrated into the construction element having. These linearly extending support profiles 63 are shear-resistant and preferably materially connected to the two surface elements of the construction element.
Die in Fig. 13 dargestellte elfte exemplarische Ausführungsform des erfindungsgemäßen Konstruktionselements weist im Unterschied zu der neunten und zehnten Ausführungsform noch weitere linear verlaufende Tragprofile 63 auf, sodass insgesamt eine fachwerkartige Tragstruktur gebildet wird . In contrast to the ninth and tenth embodiments, the eleventh exemplary embodiment of the construction element according to the invention shown in FIG. 13 also has further linearly extending support profiles 63, so that overall a truss-like support structure is formed.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Darstellungen in den Figuren 14a bis 14d eine weitere (zwölfte) exemplarische Ausführungsform des erfindungsgemäßen Konstruktionselements 1 beschrieben. A further (twelfth) exemplary embodiment of the construction element 1 according to the invention will be described below with reference to the illustrations in FIGS. 14a to 14d.
Im Einzelnen ist in Fig. 14a eine Draufsicht auf das Konstruktionselement gemäß der zwölften Ausführungsform gezeigt. In Fig . 14b ist eine Schnittansicht entlang der Linie A - A in Fig. 14a gezeigt, während die Figuren 14c und 14d jeweils Ausschnitte aus der Darstellung in Fig . 14b präsentieren. More specifically, in Fig. 14a, there is shown a plan view of the construction element according to the twelfth embodiment. In Fig. 14b is a sectional view taken along line A-A in FIG. 14a, while FIGS. 14c and 14d are sections of the illustration in FIG. Present 14b.
Ähnlich wie bei den zuvor unter Bezugnahme auf die Darstellungen in den Figuren 11 bis 13 beschriebenen Ausführungsformen ist bei der in Fig. 14 dargestellten zwölften exemplarischen Ausführungsform in dem Konstruktionselement ein transparenter Fensterbereich vorgesehen, der von einem opaken Randbereich des Konstruktionselements umgeben wird. Auch ist bei der zwölften exemplarischen Ausführungsform in dem Konstruktionselement eine Tragstruktur 60 integriert, die hier - wie auch bei der neunten exemplarischen Ausführungsform gemäß Fig . 11 - durch ein umlaufendes Randprofil 65 gebildet wird, welches mit den jeweiligen Randbereichen der Innenflächen der beiden Flächenelemente 11, 12 stoff- schlüssig verbunden ist. Auch ist in dem Konstruktionselement 1 gemäß der zwölften Ausführungsform eine Rahmenstruktur 66 integriert, welche den trans-
parenten Fensterbereich umgibt. In der Darstellung gemäß Fig . 14a sind ferner Druckausgleichskanäle 64 angedeutet, welche das von dem Fensterbereich eingeschlossene Luftvolumen strömungsmäßig mit der Außenatmosphäre verbinden, um bei Bedarf einen Druckausgleich ermöglichen zu können. Similar to the embodiments described above with reference to the illustrations in FIGS. 11 to 13, in the twelfth exemplary embodiment shown in FIG. 14, a transparent window area is provided in the construction element which is surrounded by an opaque edge area of the construction element. Also, in the twelfth exemplary embodiment, a support structure 60 is integrated in the structural member, which, as in the ninth exemplary embodiment of FIG. 11 - 12 is formed by a peripheral edge profile 65, which is materially connected to the respective edge regions of the inner surfaces of the two surface elements 11, 12. Also, in the structural element 1 according to the twelfth embodiment, a frame structure 66 is integrated, which transmits surrounds the parent window area. In the illustration according to FIG. 14a further pressure equalization channels 64 are indicated, which connect the trapped by the window area air volume in terms of flow with the outside atmosphere to allow for pressure equalization if necessary.
In Fig . 14b ist das Konstruktionselement gemäß der zwölften Ausführungsform in einer Schnittansicht gezeigt, wobei dieser Schnitt entlang der Linie A - A in Fig . 14a genommen wurde. Anhand dieser Schnittansicht ist insbesondere erkennbar, dass in dem Zwischenraum zwischen den Flächenelementen 11, 12 be- reichsweise eine Dämmschicht 13 eingebracht ist, wobei es sich hierbei vorzugsweise um Mineralwolle handelt, da Mineralwolle höheren Brandschutzanforderungen entspricht, im Vergleich zu Polyurethan-Hartschaum (PU bzw. PUR). Im Einzelnen ist bei der zwölften exemplarischen Ausführungsform gemäß den Darstellungen in den Figuren 14 vorgesehen, dass die Dämmschicht 13 (hier vorzugswei- se Mineralwolle) in dem Zwischenraum zwischen den Flächenelementen 11, 12 angeordnet ist, und zwar in dem Bereich, wo die Flächenelemente entsprechend opak ausgeführt sind . Im Einzelnen ist im transparenten Fensterbereich kein Dämmmaterial vorgesehen. Des Weiteren kann der Darstellung in Fig . 14b entnommen werden, dass das Konstruktionselement 1 an seinen Kanten ein Randprofil 65 aufweist, die es ermöglicht, über ein entsprechendes Verbindungselement mit einem benachbarten (weiteren) Konstruktionselement verbunden zu werden. Der genaue Aufbau der in dem Konstruktionselement 1 integrierten Rahmenstruktur 66 wird nun unter Bezugnahme auf die Darstellungen in den Figuren 14c und 14d näher beschrieben. Im Einzelnen handelt es sich bei der Darstellung in Fig . 14c um einen Ausschnitt aus der Fig . 14b, und zwar in einem Übergangsbereich zwischen dem transparenten Fensterbereich und dem opaken und mit Dämmma- terial gefüllten Randbereich des Konstruktionselements. In Fig. 14d ist im weiteren Detail der Kantenbereich des in Fig . 14b gezeigten Konstruktionselements dargestellt. In Fig. 14b, the construction element according to the twelfth embodiment is shown in a sectional view, this section along the line A - A in FIG. 14a was taken. On the basis of this sectional view, it can be seen in particular that an insulating layer 13 is introduced in the interspace between the surface elements 11, 12, this being preferably mineral wool, since mineral wool corresponds to higher fire protection requirements, in comparison to rigid polyurethane foam (PU or PU) . PURE). More specifically, in the twelfth exemplary embodiment, as shown in FIGS. 14, it is provided that the insulating layer 13 (here preferably mineral wool) is disposed in the space between the surface elements 11, 12, in the area where the surface elements correspond are executed opaque. In particular, no insulating material is provided in the transparent window area. Furthermore, the illustration in FIG. 14b that the structural element 1 has at its edges an edge profile 65, which makes it possible to be connected via a corresponding connecting element with an adjacent (further) structural element. The detailed construction of the frame structure 66 integrated in the construction element 1 will now be described in more detail with reference to the illustrations in FIGS. 14c and 14d. In detail, the illustration in FIG. 14c to a section of FIG. 14b, in a transition region between the transparent window area and the opaque and Dämmma- material-filled edge region of the construction element. In Fig. 14d is in the further detail of the edge region of FIG. 14b shown construction element.
Wie es der Darstellung in Fig. 14c entnommen werden kann, weist die in dem Konstruktionselement 1 integrierte Rahmenstruktur 66, die im Randbereich des transparenten Fensterbereichs angeordnet ist, einen Abstandshalter 67 auf, wel-
eher mit der in Richtung des Innenraumes des Konstruktionselements zeigenden Innenfläche von dem ersten Flächenelement 11 stoffschlüssig verbunden ist und einen vorab festgelegten oder festlegbaren Abstand zwischen einem zusätzlichen transparenten Flächenelement 15, welches in dem Fensterbereich angeordnet ist, und dem ersten Flächenelement 11 gewährleistet. As can be seen in the illustration in FIG. 14c, the frame structure 66 integrated in the construction element 1, which is arranged in the edge region of the transparent window area, has a spacer 67, which rather, is integrally connected with the inner surface facing the interior of the construction element by the first surface element 11 and ensures a predetermined or determinable distance between an additional transparent surface element 15 arranged in the window region and the first surface element 11.
Im Einzelnen ist hierbei der Abstandshalter als ein thermisch isolierender Abstandshalter ausgeführt und er umgibt den von dem transparenten Randbereich der Flächenelemente gebildeten Fensterbereich. Mit der Oberseite des Abstands- halters 67 ist das zusätzliche transparente Flächenelement 15 stoffschlüssig (mit Hilfe von einer Klebung) verbunden. Specifically, in this case, the spacer is designed as a thermally insulating spacer and it surrounds the window area formed by the transparent edge region of the surface elements. With the top of the spacer 67, the additional transparent surface element 15 is materially bonded (with the aid of a bond).
Die in Fig. 14c gezeigte Rahmenstruktur 66 weist ferner ein Laibungsprofil 68 auf, welches einerseits mit dem zusätzlichen transparenten Flächenelement 15 und andererseits mit dem zweiten Flächenelement 12 (dem innenseitigen Flächenelement) des Konstruktionselements 1 stoffschlüssig verbunden ist. Auf diese Weise wird der transparente Fensterbereich in zwei Volumenbereiche eingeteilt, und zwar in einen ersten Volumenbereich bzw. in ein erstes Raumvolumen VI, welches begrenzt wird von dem Laibungsprofil 68, dem zusätzlichen transparenten Flächenelement 15 und dem transparenten Bereich von dem zweiten Flächenelement 12, und ein zweiter Volumenbereich bzw. ein zweites Raumvolumen V2, welches begrenzt wird von dem Abstandshalter, dem zusätzlichen transparenten Flächenelement 15 und dem transparenten Bereich des ersten Flächenelements 11. The frame structure 66 shown in FIG. 14c furthermore has a reveal profile 68, which on the one hand is materially connected to the additional transparent surface element 15 and on the other hand to the second surface element 12 (the inside surface element) of the construction element 1. In this way, the transparent window area is divided into two volume areas, namely in a first volume area or in a first volume VI, which is bounded by the reveal profile 68, the additional transparent area element 15 and the transparent area of the second area element 12, and a second volume area or a second volume volume V2, which is bounded by the spacer, the additional transparent area element 15 and the transparent area of the first area element 11.
Um einen Druckausgleich zumindest von dem ersten Raumvolumen VI zu ermöglichen, ist - wie bereits unter Bezugnahme auf die Darstellung in Fig. 14a beschrieben - mindestens ein Druckausgleichskanal 64 vorgesehen, welcher das erste Raumvolumen VI mit der Außenatmosphäre strömungsmäßig verbindet. In diesem Druckausgleichskanal ist vorzugsweise auch ein Filterelement integriert, um zu verhindern, dass Schmutzpartikel und/oder Feuchtigkeit in das erste Raumvolumen VI von außen eindringen können. In order to allow pressure equalization at least from the first volume VI, at least one pressure equalization channel 64 is provided, as already described with reference to the illustration in FIG. 14a, which fluidly connects the first volume VI to the outside atmosphere. In this pressure equalization channel, a filter element is preferably also integrated in order to prevent dirt particles and / or moisture from penetrating into the first volume VI from the outside.
Bei der in Fig . 14c dargestellten Ausführungsform ist das Laibungsprofil 68 zwi- sehen dem zusätzlichen transparenten Flächenelement 15 und dem zweiten innenseitigen Flächenelement 12 angeordnet und mit diesen beiden Flächenelemen-
ten stoffschl üssig verbunden. Alternativ hierzu wäre es selbstverständlich auch denkbar, das Laibungsprofil 68 leicht versetzt zu dem Abstandshalter anzuordnen, sodass das Laibungsprofil 68 direkt das erste Flächenelement 11 mit dem zweiten Flächenelement 12 verbindet. Dies hätte auch den Vorteil, dass eine zusätzliche schubsteife Verbindung zwischen den beiden Flächenelementen 11, 12 bereitgestellt wird . In the in Fig. 14c illustrated embodiment, the reveal profile 68 between see the additional transparent surface element 15 and the second inside surface element 12 is arranged and with these two Flächenelemen- materially connected. Alternatively, it would of course also conceivable to arrange the reveal profile 68 slightly offset from the spacer, so that the reveal profile 68 directly connects the first surface element 11 with the second surface element 12. This would also have the advantage that an additional rigid connection between the two surface elements 11, 12 is provided.
In Fig . 14d ist insbesondere der Aufbau der in dem Konstruktionselement 1 gemäß der zwölften Ausführungsform integrierten Tragstruktur 60 erkennbar. Im Einzelnen weist die Tragstruktur als Tragprofil ein umlaufendes Randprofil 65 auf, welches mit den jeweiligen Randbereichen der Innenflächen der beiden Flächenelemente 11, 12 stoffschlüssig verbunden ist. Das Randprofil 65 weist bei dieser exemplarischen Ausführungsform eine Querschnittsgeometrie mit zwei parallel zueinander verlaufenden Schenkelbereichen 61 und einem die beiden Schenkelbe- reiche verbindenden Basisbereich 62 auf, wobei das Randprofil 65 über seineIn Fig. 14d, in particular, the structure of the support structure 60 integrated in the construction element 1 according to the twelfth embodiment can be seen. In detail, the support structure has a circumferential edge profile 65 as the support profile, which is connected in a material-bonded manner to the respective edge regions of the inner surfaces of the two surface elements 11, 12. In this exemplary embodiment, the edge profile 65 has a cross-sectional geometry with two leg regions 61 extending parallel to one another and a base region 62 connecting the two leg regions, wherein the edge profile 65 extends over its
Schenkelbereiche 61 mit den jeweiligen Innenflächen der beiden Flächenelemente 11, 12 stoffschlüssig (mit Hilfe einer Klebung) verbunden ist. Leg portions 61 with the respective inner surfaces of the two surface elements 11, 12 cohesively (by means of an adhesive bond) is connected.
Des Weiteren ist das umlaufende Randprofil 65, welches als Tragprofil die in dem Konstruktionselement integrierte Tragstruktur 60 ausbildet, derart profiliert, dass im Kantenbereich des Konstruktionselements 1 eine Nut ausgebildet wird, die dazu verwendet werden kann, um das Konstruktionselement 1 mit einem benachbarten (zweiten) Konstruktionselement lösbar zu verbinden. In den Figuren 15a bis 15c ist eine weitere (dreizehnte) exemplarische Ausführungsform des erfindungsgemäßen Konstruktionselements dargestellt. Furthermore, the peripheral edge profile 65, which forms the supporting structure 60 integrated in the construction element as a supporting profile, is profiled in such a way that a groove is formed in the edge region of the construction element 1 which can be used to connect the construction element 1 to an adjacent (second) Detachable construction element. FIGS. 15a to 15c show a further (thirteenth) exemplary embodiment of the construction element according to the invention.
In Fig . 16 ist schematisch in einer Draufsicht eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Konstruktionselements 1 gezeigt. Dieses Konstruktionsele- ment zeichnet sich dadurch aus, dass der transparente Fensterbereich des Konstruktionselements als offenbarer Fensterbereich 69 ausgeführt ist. In diesem Zusammenhang ist es denkbar, dass nur ein Teilbereich des transparenten Fensterbereiches als offenbarer Fensterbereich ausgeführt ist, wobei dieser offenbare Fensterbereich 69 entweder transparent oder opak ausgebildet sein kann.
Die Erfindung ist nicht auf die in den Ausführungsformen dargestellte Merkmalskombinationen beschränkt. Vielmehr ergibt sich die Erfind ung aus einer Zusammenschau aller in den einzelnen Ausführungsformen offenbarter Merkmale. Im Einzelnen sei darauf hingewiesen, dass das Glaslaminat 11', 12' sowie das dritte Flächenelement 15 und die Solareinrichtung 16 grundlegend in jeder der in den Figuren dargestellten Ausführungsformen Anwendung finden können. Auch ist jeder in den Figuren 2a bis 2d dargestellte transparente Teilbereich auf alle in den Figuren dargestellten Ausführungsformen anwendbar. Ferner ist es denkbar, dass das erste Raumvolumen über eine Druckausgleichsöffnung nicht strömungsmäßig mit der Außenatmosphäre verbunden ist, sondern über eine Druckleitung mit getrockneter Luft versorgt wird . Andererseits ist es grundsätzlich auch denkbar, dass das erste Raumvolumen strömungsmäßig mit einem zweiten (weiteren) Volumen in Verbindung steht, wobei die Wandung des zweiten (weiteren) Volumens aus einem flexiblen, dampfdichten Material, insbesondere Folienmaterial besteht.
In Fig. 16 is a schematic plan view of a further embodiment of the construction element 1 according to the invention. This construction element is characterized in that the transparent window area of the construction element is designed as an openable window area 69. In this context, it is conceivable that only a portion of the transparent window area is designed as an apparent window area, wherein this revealable window area 69 may be formed either transparent or opaque. The invention is not limited to the feature combinations shown in the embodiments. On the contrary, the invention results from an overview of all features disclosed in the individual embodiments. In particular, it should be noted that the glass laminate 11 ', 12' as well as the third surface element 15 and the solar device 16 can basically be found in each of the embodiments shown in the figures. Also, each transparent portion shown in Figures 2a to 2d is applicable to all embodiments shown in the figures. Furthermore, it is conceivable that the first volume of space via a pressure equalization opening is not fluidly connected to the outside atmosphere, but is supplied via a pressure line with dried air. On the other hand, it is basically also conceivable that the first volume of space communicates fluidly with a second (further) volume, wherein the wall of the second (further) volume consists of a flexible, vapor-tight material, in particular film material.
Bezugszeichenliste KonstruktionselementDesign element construction element
, 111 erstes außenseitiges Flächenelement , 111 first outside surface element
erstes Glaslaminat first glass laminate
, 112 zweites innenseitiges Flächenelement ' zweites Glaslaminat, 112 second inner surface element 'second glass laminate
, 113 Dämmschicht , 113 Insulation layer
dämmmaterialfreier Zwischenraum drittes Flächenelement insulating material-free space third surface element
Solareinrichtung solar facility
Hohlraum cavity
a, 17b, 17c Hohlraum-Teilbereich a, 17b, 17c cavity portion
Verbindungsspalt communication gap
Armierung reinforcement
Rahmenelement frame element
permeable Membran permeable membrane
fluiddichte Membran fluid-tight membrane
Druckausgleichsöffnung Pressure equalization port
einstückiges transparentes Volumenelement mehrteiliges transparentes Volumenelement erstes transparentes Flächenelement zweites transparentes Flächenelement Abstandshalter one-piece transparent volume element multi-part transparent volume element first transparent surface element second transparent surface element spacer
Profilabschluss profile Graduation
Riegelelement locking element
Träger carrier
Dichtung poetry
Beschichtu ng Coating
Zusammenbauelement together component
Beschichtu ng Coating
Druckausgleichsröhrchen Pressure equalization tubes
Tragstruktur supporting structure
Schenkelbereiche leg portions
Basisbereich
lineares Tragprofilbase region linear support profile
DruckausgleichskanälePressure equalization channels
Randprofil edge profile
Rahmenstruktur frame structure
Abstandshalter spacer
Laibungsprofil Embrasure
öffenbarer Fensterbereich openable window area
herkömmliches Konstruktionselement, 1131 Nuten conventional construction element, 1131 grooves
, 1132 Federn , 1132 springs
erstes Raumvolumen zweites Raumvolumen
first room volume second room volume