EP3315682B1 - Schalungselement und verfahren zur herstellung einer gebäudedecke - Google Patents

Schalungselement und verfahren zur herstellung einer gebäudedecke Download PDF

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EP3315682B1
EP3315682B1 EP17198993.2A EP17198993A EP3315682B1 EP 3315682 B1 EP3315682 B1 EP 3315682B1 EP 17198993 A EP17198993 A EP 17198993A EP 3315682 B1 EP3315682 B1 EP 3315682B1
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EP
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ceiling
formwork element
top plate
support arrangement
ceiling plate
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EP17198993.2A
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Meier Betonwerke GmbH
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Meier Betonwerke GmbH
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    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B5/00—Floors; Floor construction with regard to insulation; Connections specially adapted therefor
    • E04B5/16—Load-carrying floor structures wholly or partly cast or similarly formed in situ
    • E04B5/32—Floor structures wholly cast in situ with or without form units or reinforcements
    • E04B5/36—Floor structures wholly cast in situ with or without form units or reinforcements with form units as part of the floor
    • E04B5/38—Floor structures wholly cast in situ with or without form units or reinforcements with form units as part of the floor with slab-shaped form units acting simultaneously as reinforcement; Form slabs with reinforcements extending laterally outside the element
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B5/00—Floors; Floor construction with regard to insulation; Connections specially adapted therefor
    • E04B5/48—Special adaptations of floors for incorporating ducts, e.g. for heating or ventilating
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B9/00—Ceilings; Construction of ceilings, e.g. false ceilings; Ceiling construction with regard to insulation
    • E04B9/22—Connection of slabs, panels, sheets or the like to the supporting construction
    • E04B9/225—Connection of slabs, panels, sheets or the like to the supporting construction with the slabs, panels, sheets or the like hanging at a distance below the supporting construction
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B9/00—Ceilings; Construction of ceilings, e.g. false ceilings; Ceiling construction with regard to insulation
    • E04B9/001—Ceilings; Construction of ceilings, e.g. false ceilings; Ceiling construction with regard to insulation characterised by provisions for heat or sound insulation

Definitions

  • the invention relates to a formwork element as permanent formwork for a building ceiling and a method for producing a building ceiling.
  • Formwork elements are a frequently used tool for the production of building elements such as building ceilings, as they can represent suitable supports or limitations for cast-in-place concrete.
  • a formwork element is fixed at a specific point, so that liquid in-situ concrete can be poured next to or over this formwork element, which concrete then solidifies.
  • a formwork element for a building ceiling is, for example, from the document AT 205 720 known.
  • Such a formwork element has two panels which sag when filled with in-situ concrete, the upper panel being statically effective in that it absorbs the load of the in-situ concrete which has not yet set.
  • Such formwork elements have proven to be unsuitable in practice, since they can lead to tension and permanent deformation.
  • the document CA2947119A1 discloses a method of manufacturing a building ceiling using a panel-shaped ceiling element which later remains in a building structure.
  • the document DE 2852401 A1 discloses a prefabricated self-supporting ceiling and wall element made of reinforced concrete as a semi-finished part and an associated manufacturing process.
  • the invention relates to a formwork element as permanent formwork for a building ceiling.
  • this can mean that the formwork element remains in the building for a long time.
  • the formwork element comprises a ceiling panel, a top panel, a support assembly and a number of connectors.
  • the top plate is arranged at the top, with the support arrangement underneath and finally the ceiling plate again underneath.
  • the support arrangement is arranged between the ceiling slab and the top slab in order to keep the top slab at a distance from the ceiling slab and to introduce forces from an in-situ concrete layer that is to be applied over the top slab and has not yet set from the top slab into the ceiling slab.
  • the in-situ concrete layer is not part of the claimed subject matter. Rather, the in-situ concrete layer is a typical in-situ concrete layer for forming a building ceiling, which exerts a certain weight force downwards, which the formwork element has to absorb. This defines the design of the formwork element.
  • the ceiling panel is designed to be statically effective in order to absorb the forces introduced by the support arrangement without being destroyed when the ceiling panel rests on a number of support elements.
  • the support elements are not part of the claimed subject matter. Rather, these are elements which are used together with the formwork element in a typical application situation of the formwork element.
  • a non-destructive recording is understood to mean in particular that the forces emanating from the in-situ concrete layer, which are introduced into the ceiling slab via the support arrangement, do not lead to the destruction of the ceiling slab.
  • the connectors connect the ceiling panel to the top panel so that after removal of the support members the ceiling panel presents a suspended ceiling from the top panel.
  • no additional work step is necessary to attach such a ceiling, which means in particular that no special fastening measures are necessary for hanging the ceiling.
  • no special fastening measures are necessary for hanging the ceiling.
  • a number of pipes and/or installation elements are installed in the ceiling panel.
  • the cover panel preferably has a bottom view opposite the top panel.
  • the ceiling panel can be used directly as a visible element, which means in particular that it is not necessary to apply other elements such as wallpaper or plasterboard to the ceiling panel in order to produce a respectable appearance of a ceiling.
  • the top panel is not designed to be statically effective, or only to a lesser extent than the top panel.
  • the ceiling panel can be used as the only or at least clearly predominantly statically effective element with regard to absorbing the weight of the in-situ concrete that has not yet set.
  • the top plate can be made lighter, which saves costs and weight.
  • the upper plate takes over part of the static effectiveness for supporting the in-situ concrete that has not yet set.
  • the top plate can also permanently assume a static function in the overall static concept of the final ceiling. This can be considered in particular with regard to the statically effective height and the structural steel used.
  • the term “permanent” here means in particular that after the in-situ concrete has hardened, the upper slab rises as part of the overall statics in the final ceiling construction.
  • the support arrangement only partially fills a space between the ceiling panel and the top panel. In this way it can be achieved that space remains for other tasks such as the laying of installation lines. In addition, weight can be saved.
  • the space between the top plate and the cover plate can alternatively also be completely filled by the support arrangement.
  • a particularly advantageous thermal insulation can thereby be achieved, for example.
  • the support arrangement can be in the form of nubs or in the form of an egg carton. This has proven beneficial. In this case, for example, nubs can protrude from top to bottom toward the cover panel, with the cover panel resting on the nubs and thus not being in contact with the support arrangement along its entire surface.
  • the support arrangement can, for example, be in contact with the upper plate over its entire surface.
  • the support arrangement can be formed, for example, from polystyrene foam panels, which can in particular be extruded or expanded, made from plastic materials, metal materials or wood materials. Such materials have proven advantageous for typical applications. However, other known materials can also be used.
  • the connectors can advantageously be designed entirely or partially as metal rods, pins, corrugated anchors and/or as concrete connectors. A permanent suspension of the ceiling slab from the top slab or from the set in-situ concrete can thus be achieved. However, it should be understood that other materials such as plastic can also be used for the connectors.
  • the ceiling panel is formed in a plurality of parts which are separately removably attached to the connectors.
  • the parts of the ceiling panel can also be removed separately after completion of the building or the building ceiling, for example to replace them in the event of damage or to carry out installation work. This enables particularly easy access to the space between the ceiling panel and the top panel.
  • the ceiling panel can be designed in such a way that it is not or only partially statically effective without the support elements.
  • This relates in particular to a state after the in-situ concrete has solidified and after the support elements have been removed, in which case the statics are preferably achieved predominantly by means of the in-situ concrete cover.
  • part of the statics can also be provided by the ceiling slab.
  • a number of pipes and/or installation elements are installed in the ceiling panel. This can be, for example, pipes of a heating and/or cooling system or pipes of a sprinkler system. It is also possible to lay electrical cables accordingly.
  • a number of sound-absorbing elements are installed in the ceiling panel.
  • This can be, for example, sound-breaking elements act.
  • the sound-absorbing elements it has been found that in typical designs it is sufficient, for example, if between 15% and 25%, preferably 20%, of the surface of the ceiling panel is formed by sound-absorbing elements. As a result, a sound can be broken, so that the acoustics of a room are improved. This is in particular a space below the ceiling panel.
  • the top plate and support assembly may be integrated into one piece. They can also each be individual, discrete parts of the formwork element. With an integrated design, for example, a high degree of prefabrication can be achieved. When using discrete parts, an advantageous construction of the formwork element on site is possible, for example, the ceiling panel, support arrangement and top panel can be placed separately on support elements. This can facilitate the transport of the components of the formwork element.
  • the connector and the support arrangement can also be designed to be integrated in one part or they can each be individual, discrete parts of the formwork element. The above statements apply accordingly.
  • the support arrangement can preferably be thermally insulating, sound-damping, acoustically damping and/or heat-storing.
  • the support arrangement can take on additional functionalities, which further increase the overall functionality of the formwork element. This can be achieved, for example, by a selection of the material of the support arrangement, but also by the type of construction. For example, a completely filled support arrangement can be selected for the task of a heat accumulator or thermal insulation.
  • the material from which the support arrangement is formed can accordingly be, for example, a material containing PCM (phase change material) or, in the case of thermal insulation, for example an EPS or XPS plastic foam.
  • the lost formwork described here can also be lost statics.
  • the statics which absorb or reflect the load-bearing capacity of the entire ceiling, are preferably located in the in-situ concrete above the top slab. If the support arrangement is also created with a static function, for example by means of lattice girders or by concreting elements, the statics of the ceiling slab could also be used "on top”. This has static and constructive advantages in extreme loads such as fire or earthquakes and represents an economical use of the structural steel used.
  • This method advantageously enables the use of a formwork element to produce a building ceiling.
  • the steps of producing the ceiling and forming a suspended ceiling can be carried out simultaneously, so that corresponding steps for installing a ceiling, which experience has shown to be very tedious on construction sites and accordingly lead to a significant delay in construction, can be avoided.
  • the formwork element can in particular be designed in accordance with the formwork element described above.
  • the formwork element can be provided prefabricated, in particular by prefabrication in a factory with subsequent transport to a construction site. This allows a particularly high level of rationalization of work processes on the construction site.
  • the components in particular the upper plate, lower plate and support arrangement, and possibly also the connectors, to be delivered separately to the construction site and only assembled there.
  • the connectors are partially concreted into the in-situ concrete.
  • the connectors can protrude upwards over the top plate, for example.
  • FIG. 1 shows a formwork element 5 according to an embodiment of the invention in a schematic view.
  • the formwork element 5 has a cover plate 10 which represents a lower boundary of the formwork element 5 .
  • a bottom view 11 is formed on the underside of the ceiling panel 10, so that the ceiling panel 10 can be used as a visual element in a building.
  • spatula grooves 12 are formed, by means of which a connection to a building wall, not shown, can be formed.
  • Reinforcement 14 which can have additional load-bearing functions, is immediately formed above the ceiling panel 10.
  • a pipe system 16 is arranged inside the cover plate 10, which conducts a heating or cooling liquid and thus enables the cover plate 10 to be designed as a heating or cooling cover.
  • a top panel 20 is arranged above the ceiling panel 10 . Between the top panel 20 and the top panel 10 there is a support arrangement 30 which ensures a spacing between the top panel 20 and the top panel 10 .
  • lattice girder 35 which can carry out pressure-dissipating or pressure-receiving functions.
  • the ceiling panel 10 and the top panel 20 are connected to one another via a number of connectors 40,45.
  • Two types of connectors are shown schematically here.
  • a first connector 40 in the form of a vertically extending rod which, for example, has a cross brace at the top and a rod lying transversely to the plane of the paper at the bottom.
  • a second connector 45 is shown, which is present as a funnel-shaped connection is executed between a space above the top plate 20 and the ceiling plate 10, so that above the top plate 20 filled in-situ concrete can reach the ceiling plate 10. This can enable an immediate connection by appropriate connection of the concrete.
  • built-in elements 60 are formed, which can serve, for example, to absorb sound.
  • support elements (not shown) are set up, which have a height at the top that the ceiling panel 10 should have in the finished state.
  • the ceiling panel 10 is placed on these support elements, so that the top panel 20 is located on the formwork element 5 at the top.
  • the formwork element 5 now rests overall on the support elements.
  • in-situ concrete 50 is poured over the top plate, which is still liquid, so is not yet solidified. It can therefore not yet develop its own carrying capacity. Nevertheless, the in-situ concrete has a considerable weight. In this state, this weight is introduced via the support arrangement 30 into the cover plate 10, which is designed in such a way that it can absorb the force resulting therefrom in a non-destructive manner. The force is thus diverted to the support elements, so that ultimately the still liquid layer of in-situ concrete is carried by the support elements and the formwork element in between via the construction shown.
  • the in-situ concrete layer 50 When the in-situ concrete layer 50 has set in the usual way, it can develop its own load-bearing capacity. It is therefore no longer necessary to leave the support elements under the formwork element. Rather, they can be removed.
  • the ceiling panel 10 forms a suspended ceiling.
  • the connection to the in-situ concrete layer 50 is realized by the connectors 40, 45 described.
  • the course of forces is now exactly the other way around, i.e. force is no longer dissipated from top to bottom, but the weight of the ceiling slab 10 is introduced via the connectors 40, 45 into the in-situ concrete layer 50 and carried by it.
  • FIG. 2 shows only an example of a ceiling construction in which a higher-lying, climatically effective ceiling is combined with a lower-lying, climatically effective ceiling.
  • the climatically effective ceiling is located higher in a first area 1, whereas in a second area 2 the climatically effective ceiling is suspended.
  • Drywall systems increasingly important. A changed usage situation and the increasing need for flexibility also ensured that suspended drywall systems, mainly manufactured as plasterboard ceilings, began to replace solid ceiling systems. Developments that make it possible to make fast-reacting, acoustically effective solid ceilings available to the market have remained regionally limited, despite good storage capacity and low system costs, due to the high complexity of prefabrication and the lack of revisionability.
  • the current requirements for room comfort should preferably be met, as well as the current and future requirements that are placed on an energetically optimized system with regard to system costs.
  • the system should be production-friendly and thus be made available to the market in sufficient quantities.
  • the system is to be created, for example, on the basis of the concrete ceiling known as the "filigree ceiling", as a “filigree suspended concrete ceiling”.
  • the newly found system is not statically effective in the sense of a planar under-reinforcement of the known "filigree ceilings”.
  • the component or formwork element described herein preferably continues to take on the function of a “lost formwork” for the concrete cover to be created over it.
  • the newly found structural element or formwork element can, in a preferred variant, be spaced apart by a cavity and/or insulating material (currently manufactured in concrete for reasons of cost, production and capacity), but suspended in the factory as a large-scale filigree false ceiling. This is the first time that a "lost" concrete formwork has been brought onto the market as a prefabricated suspended ceiling present.
  • the overlying concrete slab is essentially and preferably designed as a classic, steel-saving "in-situ concrete slab".
  • the production of a filigree concrete slab is proposed which, in a first variant, has an insulating layer of any thickness.
  • individual connectors so-called “pins” or “corrugated anchors”, are proposed, for example, preferably made of steel.
  • the in-situ concrete ceiling concreted over the insulating material layer is designed, for example, in such a way that the weight of the sub-ceiling below is introduced into the in-situ concrete ceiling via the connections provided for this purpose (eg pins).
  • the forces can be introduced either via the lower reinforcement of the in-situ concrete slab or by means of other known methods are introduced into the concrete body of the in-situ concrete ceiling.
  • lattice girders can also be used as an alternative or in addition to the pins. These beams can also protrude so far beyond the space between the sub-ceiling and the in-situ concrete slab, which is made of insulating material, for example, so that they serve as a support and spacer for the lower reinforcement level of the in-situ concrete slab arranged above the space.
  • webs can also be formed via these supports and a corresponding design of the spacing, which are also filled with concrete when concreting the in-situ concrete ceiling.
  • these webs can also be designed to be statically effective.
  • Such statically effective webs can be designed to be supportive, so that, for example, (assembly) support-free systems are created and/or the statics of the actual in-situ concrete ceiling can be improved. All known static options are conceivable here, such as prestressing systems or steel girders, etc.
  • a system of "feet/supports” is proposed as an alternative to insulating materials for spacing the filigree suspended ceiling or ceiling panel, which, for example, is covered with a panel and stored on yokes on the construction site.
  • this plate can also be manufactured at the factory, e.g. by over-concreting the first prefabricated sub-ceiling or in a production variant by turning it into a second (fresh) concrete board which then takes over the function of the statically effective filigree sub-ceiling that is customary today .
  • filigree suspended ceiling it is proposed to let a pipe system into the concrete surface of the suspended ceiling, which can be used for heating and cooling in a fast-reacting manner and following the thermal radiation principle. It is found that it is advantageous to form the concrete level as slim as possible in order to increase the reaction time and the dynamics of the element.
  • the recesses required for the ceilings can serve as openings for servicing the installation space behind.
  • a hollow body/cavity which, filled with sound-absorbing material, is acoustically connected to item 20 and together with it creates a resonance and pressure equalization space around the acoustic values of the room, which is preferably located below the entire ceiling to influence that the reverberation time in the room in question can be influenced, in particular to shorten it.
  • Lattice girder Lattice girder made of structural steel B500 to reinforce the element panel during transport and assembly as an assembly lattice girder to absorb the concrete pressure from the on-site concrete slab.
  • a suspension can be provided: connecting elements between the air-conditioning ceiling and the statically supporting element are designed in known constructions.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Schalungselement als verlorene Schalung für eine Gebäudedecke sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Gebäudedecke.
  • Schalungselemente sind für die Herstellung von Gebäudeelementen wie beispielsweise Gebäudedecken ein häufig verwendetes Hilfsmittel, da sie geeignete Auflagen oder Begrenzungen für Ortbeton darstellen können. Typischerweise wird ein Schalungselement an einer bestimmten Stelle befestigt, so dass neben oder über dieses Schalungselement flüssiger Ortbeton gegossen werden kann, welcher dann erstarrt.
  • Ein Schalungselement für eine Gebäudedecke ist beispielsweise aus dem Dokument AT 205 720 bekannt. Ein solches Schalungselement weist zwei Platten auf, welche sich beim Verfüllen mit Ortbeton durchbiegen, wobei die obere Platte insofern statisch wirksam ist, als sie die Last des noch nicht erstarrten Ortbetons aufnimmt. Derartige Schalungselemente haben sich in der Praxis als wenig geeignet erwiesen, da sie zu Verspannungen und zu bleibenden Verformungen führen können.
  • Das Dokument CA 2947119 A1 offenbart ein Verfahren zum Herstellen einer Gebäudedecke, wobei ein plattenförmiges Deckenelement verwendet wird, welches später in einer Gebäudestruktur verbleibt.
  • Das Dokument DE 2852401 A1 offenbart ein vorgefertigtes selbsttragendes Decken- und Wandelement aus Stahlbeton als Halbfertigteil sowie ein dazugehöriges Herstellungsverfahren.
  • Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein Schalungselement vorzusehen, welches im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Schalungselementen alternativ ausgeführt ist. Es ist des Weiteren eine Aufgabe der Erfindung, ein zugehöriges Verfahren zur Herstellung einer Gebäudedecke vorzusehen.
  • Dies wird erfindungsgemäß durch ein Schalungselement und ein Verfahren gemäß den jeweiligen Hauptansprüchen erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen können beispielsweise den jeweiligen Unteransprüchen entnommen werden. Der Inhalt der Ansprüche wird durch ausdrückliche Inbezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
  • Die Erfindung betrifft ein Schalungselement als verlorene Schalung für eine Gebäudedecke. Dies kann insbesondere bedeuten, dass das Schalungselement langfristig im Gebäude verbleibt.
  • Das Schalungselement weist eine Deckenplatte, eine Oberplatte, eine Stützanordnung und eine Anzahl von Verbindern auf. In einer typischen Einbausituation ist dabei die Oberplatte an oberster Stelle angeordnet, wobei sich darunter die Stützanordnung und schließlich nochmals darunter die Deckenplatte befinden.
  • Die Stützanordnung ist zwischen Deckenplatte und Oberplatte angeordnet, um die Oberplatte auf Abstand zur Deckenplatte zu halten und Kräfte einer über der Oberplatte aufzubringenden, noch nicht erstarrten Ortbetonschicht von der Oberplatte in die Deckenplatte einzuleiten. Es sei dabei verstanden, dass die Ortbetonschicht nicht Teil des beanspruchten Gegenstands ist. Es handelt sich bei der Ortbetonschicht vielmehr um eine typische Ortbetonschicht zur Ausbildung einer Gebäudedecke, welche eine gewisse Gewichtskraft nach unten ausübt, welche von dem Schalungselement aufzunehmen ist. Die Auslegung des Schalungselements wird dadurch definiert.
  • Die Deckenplatte ist statisch wirksam ausgebildet, um die von der Stützanordnung eingeleiteten Kräfte, bei Auflage der Deckenplatte auf einer Anzahl von Stützelementen, zerstörungsfrei aufzunehmen. Es sei verstanden, dass die Stützelemente nicht Teil des beanspruchten Gegenstands sind. Es handelt sich hierbei vielmehr um Elemente, welche in einer typischen Verwendungssituation des Schalungselements zusammen mit dem Schalungselement verwendet werden. Unter einer zerstörungsfreien Aufnahme wird dabei insbesondere verstanden, dass die von der Ortbetonschicht ausgehenden Kräfte, welche über die Stützanordnung in die Deckenplatte eingeleitet werden, nicht zu einer Zerstörung der Deckenplatte führen.
  • Die Verbinder verbinden die Deckenplatte mit der Oberplatte, so dass die Deckenplatte nach einem Entfernen der Stützelemente eine von der Oberplatte abgehängte Decke darstellt. Dies führt dazu, dass unterhalb der im Gebäude verbleibenden Oberplatte auch eine weitere Deckenplatte vorhanden sein wird, mit welcher typische Funktionalitäten einer abgehängten Decke realisierbar sind. Es ist dabei besonders hervorzuheben, dass zum Anbringen einer solchen Decke kein zusätzlicher Arbeitsschritt notwendig ist, das heißt insbesondere, dass keine speziellen Befestigungsmaßnahmen zum Abhängen der Decke notwendig sind. Derartige Maßnahmen führen erfahrungsgemäß zu einer erheblichen Behinderung des Baufortschritts auf typischen Baustellen von Gebäuden.
  • In der Deckenplatte sind eine Anzahl von Rohren und/oder Installationselementen verbaut.
  • Bevorzugt weist die Deckenplatte gegenüberliegend zur Oberplatte eine Untersicht auf. Dadurch kann die Deckenplatte unmittelbar als Sichtelement verwendet werden, das heißt insbesondere, dass es nicht notwendig ist, auf die Deckenplatte noch weitere Elemente wie beispielsweise Tapeten oder Gipsplatten aufzubringen, um eine ansehnliche Erscheinung einer Decke herzustellen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführung ist die Oberplatte nicht oder nur geringer als die Deckenplatte statisch wirksam ausgebildet. Dadurch kann die Deckenplatte als einziges oder zumindest deutlich überwiegend statisch wirksames Element bezüglich des Aufnehmens des Gewichts des noch nicht erstarrten Ortbetons verwendet werden. Die Oberplatte kann dementsprechend leichter ausgeführt sein, was Kosten und Gewicht einspart. Es sei jedoch verstanden, dass es auch vorgesehen sein kann, dass die Oberplatte einen Teil der statischen Wirksamkeit für das Tragen des noch nicht erstarrten Ortbetons übernimmt.
  • Die Oberplatte kann auch dauerhaft eine statische Funktion im statischen Gesamtkonzept der endgültigen Decke übernehmen. Dies kann insbesondere hinsichtlich der statisch wirksamen Höhe und des verwendeten Baustahls in Betracht kommen. Unter dem Begriff dauerhaft ist hier insbesondere zu verstehen, dass die Oberplatte nach dem Aushärten des Ortbetons als Teil der Gesamtstatik in der endgültigen Deckenkonstruktion aufgeht.
  • Gemäß einer Ausführung ist vorgesehen, dass die Stützanordnung einen Raum zwischen Deckenplatte und Oberplatte nur teilweise ausfüllt. Hierdurch kann erreicht werden, dass Raum für weitere Aufgaben wie beispielsweise das Verlegen von Installationsleitungen verbleibt. Außerdem kann Gewicht eingespart werden. Es sei jedoch auch verstanden, dass der Raum zwischen Oberplatte und Deckenplatte alternativ auch vollständig von der Stützanordnung ausgefüllt sein kann. Dadurch kann beispielsweise eine besonders vorteilhafte Wärmeisolation erreicht werden. Die Stützanordnung kann gemäß jeweiligen Ausführungen noppenförmig oder eierkartonförmig ausgebildet sein. Dies hat sich als vorteilhaft erwiesen. Hierbei können beispielsweise Noppen von oben nach unten zur Deckenplatte hin abstehen, wobei die Deckenplatte auf den Noppen aufliegt und somit nicht entlang ihrer gesamten Fläche mit der Stützanordnung in Kontakt ist. Die Stützanordnung kann beispielsweise vollflächig mit der Oberplatte in Kontakt sein.
  • Die Stützanordnung kann beispielsweise aus Polystyrol-Schaumplatten, welche insbesondere extrudiert oder expandiert sein können, aus Kunststoffwerkstoffen, Metallwerkstoffen oder Holzwerkstoffen ausgebildet sein. Derartige Werkstoffe haben sich für typische Anwendungen als vorteilhaft erwiesen. Es können jedoch auch andere bekannte Werkstoffe verwendet werden.
  • Die Verbinder können vorteilhaft ganz oder teilweise als metallene Stäbe, Pins, Wellanker und/oder als ausbetonierte Verbinder ausgeführt sein. Damit kann eine dauerhafte Abhängung der Deckenplatte von der Oberplatte bzw. von dem erstarrten Ortbeton erreicht werden. Es sei jedoch verstanden, dass für die Verbinder auch andere Materialien wie beispielsweise Kunststoff verwendet werden können.
  • Die Deckenplatte ist gemäß einer vorteilhaften Ausführung in einer Mehrzahl von Teilen ausgebildet, welche separat entfernbar an den Verbindern angebracht sind. Dadurch können die Teile der Deckenplatte auch nach Fertigstellung des Gebäudes bzw. der Gebäudedecke separat entfernt werden, um sie beispielsweise bei Beschädigung auszutauschen oder um Installationsarbeiten durchzuführen. Dies ermöglicht einen besonders einfachen Zugang zu dem Raum zwischen Deckenplatte und Oberplatte.
  • Die Deckenplatte kann insbesondere so ausgeführt sein, dass sie ohne die Stützelemente nicht oder nur teilweise statisch wirksam ist. Dies betrifft nun insbesondere einen Zustand nach einem Erstarren des Ortbetons und nach einem Entfernen der Stützelemente, wobei in diesem Fall die Statik vorzugsweise überwiegend mittels der Ortbetondecke erreicht wird. Es sei jedoch erwähnt, dass ein Teil der Statik auch durch die Deckenplatte bereitgestellt werden kann.
  • Erfindungsgemäss sind in der Deckenplatte eine Anzahl von Rohren und/oder Installationselementen verbaut. Hierbei kann es sich beispielsweise um Rohre eines Heizungs- und/oder Kühlsystems oder um Rohre einer Sprinkleranlage handeln. Auch das Verlegen von elektrischen Leitungen ist entsprechend möglich.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführung sind in der Deckenplatte eine Anzahl von schallabsorbierenden Elementen verbaut. Hierbei kann es sich beispielsweise um schallbrechende Elemente handeln. Bei den schallabsorbierenden Elementen hat es sich herausgestellt, dass es in typischen Ausführungen beispielsweise ausreichend ist, wenn etwa zwischen 15 % und 25 %, bevorzugt 20 %, der Fläche der Deckenplatte von schallabsorbierenden Elementen gebildet werden. Dadurch kann ein Brechen eines Schalls erreicht werden, so dass die Akustik eines Raums verbessert wird. Hierbei handelt es sich insbesondere um einen Raum unterhalb der Deckenplatte.
  • Die Oberplatte und die Stützanordnung können in einem Teil integriert ausgeführt sein. Sie können auch jeweils einzelne, diskrete Teile des Schalungselements sein. Durch eine integrierte Ausführung kann beispielsweise eine hohe Vorfertigung erreicht werden. Bei der Verwendung diskreter Teile ist ein vorteilhafter Aufbau des Schalungselements am Ort der Baustelle möglich, wobei beispielsweise Deckenplatte, Stützanordnung und Oberplatte separat auf Stützelemente aufgelegt werden können. Dies kann den Transport der Komponenten des Schalungselements erleichtern.
  • Auch Verbinder und Stützanordnung können in einem Teil integriert ausgeführt sein oder jeweils einzelne, diskrete Teile des Schalungselements sein. Die obigen Ausführungen gelten hierzu entsprechend.
  • Die Stützanordnung kann bevorzugt thermisch isolierend, schalldämpfend, akustisch dämpfend und/oder wärmespeichernd ausgebildet sein. Hierdurch kann die Stützanordnung zusätzliche Funktionalitäten übernehmen, welche die Gesamtfunktionalität des Schalungselements noch weiter erhöhen. Dies kann beispielsweise durch eine Auswahl des Materials der Stützanordnung erreicht werden, jedoch auch durch die Art der Konstruktion. So kann beispielsweise bei der Aufgabenstellung eines Wärmespeichers oder einer Wärmeisolation eine vollständig gefüllte Stützanordnung gewählt werden. Das Material, aus welchem die Stützanordnung gebildet wird, kann dementsprechend zum Beispiel ein PCM(Phase Change Material = phasenveränderndes Material)-haltiger Werkstoff sein oder im Falle einer thermischen Isolation beispielsweise ein EPS- oder XPS-Kunststoffschaum.
  • Bei der hier beschriebenen verlorenen Schalung kann es sich in Konsequenz auch um eine verlorene Statik handeln. Die Statik, welche die Tragkraft der gesamten Decke aufnimmt bzw. abbildet, befindet sich vorzugsweise im Ortbeton über der Oberplatte. Wenn die Stützanordnung ebenfalls mit einer statischen Funktion, beispielsweise mittels Gitterträgern oder durch Ausbetonieren von Elementen, erstellt wird, könnte die Statik der Deckenplatte zusätzlich "on top" genutzt werden. Dies hat statische und konstruktive Vorteile bei Extrembelastungen wie Brand oder Erdbeben und stellt eine ökonomische Nutzung des verwendeten Baustahls dar.
  • Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung einer Gebäudedecke, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
    • Bereitstellen eines Schalungselements, wobei das Schalungselement eine Deckenplatte, eine Oberplatte, eine Stützanordnung und eine Anzahl von Verbindern aufweist, wobei in der Deckenplatte eine Anzahl von Rohren und/oder Installationselementen verbaut sind,
    • Aufbau einer Anzahl von Stützelementen,
    • Auflegen der Deckenplatte auf die Stützelemente, so dass die Oberplatte von der Stützanordnung über der Deckenplatte auf Abstand gehalten wird,
    • Aufbringen einer noch nicht erstarrten Ortbetonschicht über der Oberplatte, wobei eine Last der Ortbetonschicht über die Stützanordnung in die Deckenplatte eingeleitet wird, wobei die Deckenplatte statisch wirksam ausgebildet ist, um die von der Stützanordnung eingeleiteten Kräfte zerstörungsfrei aufzunehmen,
    • Erstarren des Ortbetons, und
    • Entfernen der Stützelemente, so dass die Deckenplatte als mittels der Verbinder von der Oberplatte abgehängte Decke verbleibt.
  • Dieses Verfahren ermöglicht in vorteilhafter Weise die Verwendung eines Schalungselements zum Herstellen einer Gebäudedecke. Insbesondere können dabei die Schritte des Herstellens der Decke und des Ausbildens einer abgehängten Decke gleichzeitig ausgeführt werden, so dass entsprechende Schritte zum Montieren einer Decke, welche erfahrungsgemäß auf Baustellen sehr langwierig sind und dementsprechend zu einer deutlichen Verzögerung des Baus führen, vermieden werden.
  • Das Schalungselement kann insbesondere gemäß dem weiter oben beschriebenen Schalungselement ausgebildet sein.
  • Das Schalungselement kann gemäß einer Ausführung vorgefertigt bereitgestellt werden, insbesondere durch Vorfertigung in einer Fabrik mit anschließendem Transport auf eine Baustelle. Dies erlaubt eine besonders hohe Rationalisierung der Arbeitsgänge auf der Baustelle. Alternativ ist es jedoch beispielsweise auch möglich, dass die Komponenten, insbesondere Oberplatte, Unterplatte und Stützanordnung sowie gegebenenfalls auch die Verbinder, separat an die Baustelle geliefert und erst dort zusammengefügt werden.
  • Gemäß einer Ausführung werden die Verbinder in den Ortbeton teilweise einbetoniert. Dadurch kann eine vorteilhafte Befestigung der Verbinder in dem Ortbeton erreicht werden. Hierzu können die Verbinder beispielsweise über die Oberplatte nach oben vorstehen.
  • In diesem Zusammenhang wird insbesondere darauf hingewiesen, dass alle im Bezug auf die Vorrichtung beschriebenen Merkmale und Eigenschaften aber auch Verfahrensweisen sinngemäß auch bezüglich der Formulierung des erfindungsgemäßen Verfahrens übertragbar und im Sinne der Erfindung einsetzbar und als mitoffenbart gelten. Gleiches gilt auch in umgekehrter Richtung, das bedeutet, nur im Bezug auf das Verfahren genannte, bauliche also vorrichtungsgemäße Merkmale können auch im Rahmen der Vorrichtungsansprüche berücksichtigt und beansprucht werden und zählen ebenfalls zur Offenbarung.
  • Weitere Merkmale und Vorteile wird der Fachmann den nachfolgend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispielen entnehmen. Dabei zeigen:
    • Fig. 1:
    ein Schalungselement in einem Einbauzustand, und
    Fig. 2:
    eine schematische Darstellung des Abhängens einer Decke.
  • In den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Elemente jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden daher, sofern nicht zweckmäßig, nicht erneut beschrieben. Die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sind sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragbar. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiterhin können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
  • Fig. 1 zeigt ein Schalungselement 5 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer schematischen Ansicht.
  • Das Schalungselement 5 weist eine Deckenplatte 10 auf, welche eine untere Begrenzung des Schalungselements 5 darstellt. Untenseitig an der Deckenplatte 10 ist eine Untersicht 11 ausgebildet, so dass die Deckenplatte 10 als Sichtelement in einem Gebäude verwendet werden kann.
  • Seitlich an der Deckenplatte 10 sind Spachtelnuten 12 ausgebildet, mittels welchen ein Anschluss zu einer nicht näher dargestellten Gebäudewand ausgebildet werden kann. Oberhalb der Deckenplatte 10 ist unmittelbar anschließend eine Bewehrung 14 ausgebildet, welche zusätzliche tragende Funktionen aufweisen kann.
  • Innerhalb der Deckenplatte 10 ist ein Rohrleitungssystem 16 angeordnet, welches eine heizende oder kühlende Flüssigkeit leitet und somit die Ausbildung der Deckenplatte 10 als heizende oder kühlende Decke ermöglicht.
  • Über der Deckenplatte 10 ist eine Oberplatte 20 angeordnet. Zwischen Oberplatte 20 und Deckenplatte 10 befindet sich eine Stützanordnung 30, welche einen Abstand zwischen Oberplatte 20 und Deckenplatte 10 sicherstellt.
  • Zwischen Deckenplatte 10 und Oberplatte 30 ist auch ein Gitterträger 35 angeordnet, welcher druckableitende oder druckaufnehmende Funktionen ausführen kann.
  • Des Weiteren sind die Deckenplatte 10 und die Oberplatte 20 über eine Anzahl von Verbindern 40, 45 miteinander verbunden. Schematisch sind hier zwei Typen von Verbindern dargestellt. Zum einen handelt es sich um einen ersten Verbinder 40 in Form eines sich vertikal erstreckenden Stabs, welcher beispielhaft oben eine Querverstrebung und unten einen quer zur Papierebene liegenden Stab aufweist. Dadurch kann eine Verbindung zwischen der Oberplatte 20 bzw. einer darüberliegenden Ortbetonschicht 50, auf welche weiter unten noch näher eingegangen wird, dauerhaft hergestellt werden.
  • Als weitere Ausführung eines Verbinders ist ein zweiter Verbinder 45 gezeigt, welcher vorliegend als trichterförmige Verbindung zwischen einem Raum oberhalb der Oberplatte 20 und der Deckenplatte 10 ausgeführt ist, so dass oberhalb der Oberplatte 20 verfüllter Ortbeton bis zur Deckenplatte 10 gelangen kann. Dies kann eine unmittelbare Verbindung durch entsprechende Verbindung des Betons ermöglichen.
  • In der Deckenplatte 10 bzw. in Unterbrechungen der Deckenplatte 10 sind Einbauelemente 60 ausgebildet, welche beispielsweise dazu dienen können, Schall zu absorbieren.
  • Nachfolgend werden ein typischer Verfahrensablauf bei der Verwendung des beschriebenen Schalungselements 5 sowie ein daraus folgender dauerhafter Zustand beschrieben.
  • Zunächst werden nicht dargestellte Stützelemente aufgebaut, welche obenseitig eine Höhe haben, die im fertigen Zustand die Deckenplatte 10 haben soll. Auf diese Stützelemente wird die Deckenplatte 10 gelegt, so dass sich die Oberplatte 20 obenseitig an dem Schalungselement 5 befindet. Das Schalungselement 5 liegt nun somit insgesamt auf den Stützelementen auf.
  • Anschließend wird über der Oberplatte 20 Ortbeton 50 eingefüllt, welcher noch flüssig ist, also noch nicht erstarrt ist. Er kann somit noch keine eigene Tragfähigkeit ausbilden. Trotzdem hat der Ortbeton ein erhebliches Gewicht. Dieses Gewicht wird in diesem Zustand über die Stützanordnung 30 in die Deckenplatte 10 eingeleitet, welche so ausgebildet ist, dass sie die daraus resultierende Kraft zerstörungsfrei aufnehmen kann. Die Kraft wird dadurch auf die Stützelemente abgeleitet, so dass letztlich über die gezeigte Konstruktion die noch flüssige Schicht Ortbeton durch die Stützelemente und das dazwischenliegende Schalungselement getragen wird.
  • Wenn die Ortbetonschicht 50 in üblicher Weise erstarrt ist, kann diese eine eigene Tragfähigkeit ausbilden. Es ist somit nicht mehr notwendig, die Stützelemente unter dem Schalungselement zu belassen. Vielmehr können diese entfernt werden.
  • In dem dann ausgebildeten Zustand bildet die Deckenplatte 10 eine abgehängte Decke. Die Verbindung zur Ortbetonschicht 50 wird dabei durch die beschriebenen Verbinder 40, 45 wahrgenommen. Nun ist also der Kräfteverlauf genau anders herum, d.h. es wird nicht mehr Kraft von oben nach unten abgeleitet, sondern die Gewichtskraft der Deckenplatte 10 wird über die Verbinder 40, 45 in die Ortbetonschicht 50 eingeleitet und von dieser getragen.
  • Fig. 2 zeigt lediglich beispielhaft eine Deckenkonstruktion, in welcher eine höher gelegene klimatisch wirksame Decke mit einer niedriger gelegenen klimatisch wirksamen Decke kombiniert ist. Dabei ist in einem ersten Bereich 1 die klimatisch wirksame Decke höher gelegen, wohingegen in einem zweiten Bereich 2 die klimatisch wirksame Decke abgehängt ist.
  • Bezüglich der weiteren Komponenten sei auf die Beschreibung von Fig. 1 verwiesen. Insbesondere sei auf das Rohrleitungssystem 16 verwiesen, welches für den Transport einer kühlenden oder wärmenden Flüssigkeit sorgt und von dem zweiten Bereich 2 aus seitlich zugänglich ist, also beispielsweise gewartet werden kann.
  • Nachfolgend wird die Beschreibung der Prioritätsanmeldung in leicht angepasster Form wiedergegeben. Es sei verstanden, dass diese einen Teil der Offenbarung der vorliegenden Anmeldung bildet. Die erwähnten Merkmale können beliebig miteinander kombiniert werden sowie mit dem vorstehenden Teil der Anmeldung kombiniert werden.
  • Seit vielen Jahrzehnten sind thermisch aktivierte Betondecken bekannt. Der Tatsache folgend, dass Energie günstig die Anlagentechnik aber teuer war wurden Systeme entwickelt welche in erster Linie die Anlagentechnik entlasten. Entsprechend wurde versucht eine möglichst große Betonmasse zu aktivieren. Demzufolge wurden die Rohre in der Mitte des Betonkerns platziert.
  • In späteren Jahren, die Situation hatte sich umgekehrt, wurde versucht die Leistung der Systeme zu erhöhen. Auch zu Lasten der Anlagentechnik deren Erstellungskosten inzwischen deutlich gesunken waren. Folgerichtig wurden, ca. ab den 1995er Jahren, die Rohre sukzessive aus dem Betonkern an die Oberfläche der Decke verlagert.
  • So konnte die Leistung und Reaktionszeit im Kühl-/Heizfall deutlich gesteigert werden. Allerdings weiterhin zu lasten des Raumklimas. Die bis dahin bekannten Deckensysteme waren allesamt träge im Abkling- und Umschaltverhalten.
  • Spätestens mit Beginn der 2000er Jahre setzt ein weiterer Trend ein. Der Arbeitskräftesituation und Zwängen der Effizienzsteigerung geschuldet wurde die Zufriedenheit der Nutzer immer wichtiger. Folgerichtig gewannen reaktionsschnelle abgehängte Heiz-/Kühldeckensysteme weiter an Bedeutung. Auch in dem Bewusstsein, dass sich die Situation der Anlagentechnik, verstärkt durch den jetzt fehlendend direkten Austausch von Wärmestrahlung zwischen der Gebäudemasse und dem Raum, weiter verschärft. Daneben wurden massive Klimadeckensysteme entwickelt welche ebenfalls in der Lage sind die Reaktionszeit zu begrenzen und den Nachteil des reduzierten Austausches von Wärmestrahlung zu vermeiden.
  • Ab spätestens den 2010er Jahren wurden die akustischen Anforderungen, nicht zuletzt gepuscht durch abgehängte
  • Trockenbausysteme, immer wichtiger. Eine veränderte Nutzungssituation und der steigende Zwang zur Flexibilität sorgten zudem dafür, dass abgehängte Trockenbausysteme, vorwiegend als Gips-Karton-Decken hergestellt, die massiven Deckensysteme zu verdrängen begannen. Entwicklungen welche es erlauben reaktionsschnelle, akustisch wirksame Massivdecken dem Markt zur Verfügung zu stellen blieben trotz guter Speicherleistung und geringem Anlagenaufwand, aufgrund hoher Komplexität in der Vorfertigung und fehlender Revisionierbarkeit regional begrenzt.
  • Die weiter steigenden Anforderungen an die Flexibilität und Revisionierbarkeit führen heute dazu, dass Metall-Kassettendecken trotz hoher Kosten und hohem Anlagenaufwand, zunehmend die Gipskartonssysteme im Bürobau ersetzen, so dass sich dieser Markt in D/A/CH heute wie folgt aufteilt:
    System Reaktionszeit Flexibilität Anlagenaufwand
    50% Metalldecken flink hoch sehr hoch
    25% GK-Decken flink mittel sehr hoch
    25% BTA (Oberfläche) mittel bis träge gering gering
    (Kern) sehr gering gering
  • Alle heute am Markt gängigen abgehängten Systeme sind als Lösungen zu betrachten die in bauseitiger Montage erstellt werden. Die Qualität ist dabei von den örtlich verfügbaren und zusehends knapper werdenden Fachkräften abhängig. Gerade im Ausbau ist die Landschaft von Subunternehmern und angelernten Mitarbeitern geprägt.
  • Bis heute wird dem Markt kein Fertigteil angeboten welches, großflächig und im Werk vorproduziert, eine gleichbleibend hohe Präzision bietet, dabei jedoch die Vorteile von abgehängten Decken und einem rationellen, preiswerten Baustellenbetrieb vereinbart. Aufgabenstellung:
    Die hier dargestellte Entwicklung kann, zumindest in gewissen Ausführungen, beispielsweise die heutigen Anforderungen an Vorfertigung, rationeller Fertigung, Präzision in Planung und Fertigung bei optimaler Flexibilität verbinden.
  • Gleichzeitig soll vorzugsweise den heutigen Anforderungen an Raumbehaglichkeit (Temperierung / Akustik, Schallschutz) entsprochen werden sowie den aktuellen und zukünftigen Anforderungen, welche an ein energetisch optimiertes System im Hinblick auf Anlagenaufwand gestellt werden. Dabei soll das System produktionsfreundlich und somit in ausreichender Menge dem Markt verfügbar gemacht werden können.
  • Zu diesem Zweck soll das System beispielsweise auf Basis der als "Filigrandecke" bekannten Betondecke, als "filigrane untergehängte Betondecke" erstellt werden. Im Unterschied zu den bereits bekannten und in guter Menge verfügbaren Filigrandecken-Systemen ist das neu gefundene System gemäß zumindest einer Ausführung jedoch nicht statisch wirksam im Sinne einer flächigen Unterbewehrung der bekannten "Filigrandecken".
  • Dabei übernimmt das hierin beschriebene Bauteil bzw. das Schalungselement vorzugsweise weiterhin die Funktion einer "verlorenen Schalung" für die darüber zu erstellende Betondecke.
  • Das neu gefundene Bauelement bzw. Schalungselement kann, in einer bevorzugten Ausführungsvariante, beabstandet durch Hohlraum oder/und Dämmstoff (derzeit aus Kosten-, Produktions-, und Kapazitätsgründen vorzugsweise in Beton) jedoch werkseitig hergestellt, als großflächige filigrane Unterdecke, abgehängt befestigt werden. Damit ist es erstmals gelungen, eine "verlorene" Betonschalung als vorgefertigte Unterhangdecke dem Markt zu präsentieren. Die darüber liegende Betondecke wird im Wesentlichen und bevorzugt als klassische, stahlsparende "Ortbetondecke" ausgebildet.
  • Die Trennung von statisch wirksamer Deckenebene und Unterdecke, hier bevorzugt aus Beton, bietet u.a. folgende Vorteile:
    • Filigranes Betonelement welches gleichermaßen als verlorene Schalung und als Unterdecke dient.
    • Einbau diverser, z.B. gebäudetechnischer Installationen, z.B. Heiz-/Kühlleitungen, ohne Beeinträchtigung der Deckenstatik IN den Spiegel der Unterdecke bzw. in eine Deckenplatte.
    • Kostenreduktion und (thermische/akustische) Leistungssteigerung in dem von der Statik befreiten Unterdeckenspiegel bzw. der Deckenplatte welcher zudem eine freie Planung und Konstruktion von Rohrmäander und auch akustisch wirksamer Einbauteile ermöglicht.
    • Durch das Entfallen statischer Aufgaben der Unterdecke kann diese insbesondere bei Verwendung entsprechender Bewehrungssysteme "schlanker" gebaut werden.
    • Dadurch niedrigere Betriebskosten im Heiz-/Kühlbetrieb durch kürzere Reaktionszeiten, höhere Leistung und günstigere dynamische Werte.
    • Schaffung einer Ebene welche, von der Decke bzw. Ortbetonschicht aus gesehen, nach unten einen Hohlraum begrenzt der als Installationsebene, und/oder Lüftungsebene usw. dienen kann.
    • Durch den Einbau etwaiger Rohrsysteme IM Spiegel der Unterdecke bzw. in der Deckenplatte, anstatt wie den bekannten abgehängten Trockenbausystemen, AUF dem Spiegel der Unterdecke werden die eingebauten Elemente (Rohre usw.) im Brandfall, geschützt durch den Beton des Spiegels der Unterdecke, keiner direkten Beflammung ausgesetzt. Somit ist der Spiegel der Unterdecke zugleich Schutz vor direkter Beflammung. Eine zusätzliche Dämmauflage für die Funktion "Brandschutz im Hohlraum" ist typischerweise nicht weiter erforderlich, kann jedoch trotzdem verwendet werden.
    • Der Einbau von Schallabsorptionskörpern führt zu keiner Beeinträchtigung des Brandschutzes.
    • Die Ausbildung von Speichermasse und flinker thermischer Ebene kann weiter optimiert und/oder ohne Dämmstoffe ausgeführt werden.
    • Verbesserter Brand- und Schallschutz bei raumübergreifenden Decken-Hohlräumen einer Etage.
    • Verringerter Aufwand für bauseitige Spachtelung.
    • Verkürzung des gesamten Baustellenbetriebes durch präzise, werkseitige Vorfertigung.
    • Qualitativ hochwertige Bauweise, unabhängig von Baustelleneinflüssen hinsichtlich Fachkräftemangel und Wettereinflüssen.
    • Entlastung der Baustellenlogistik.
  • Konstruktion:
    Konstruktion und Einsatz von Unterdecken insbesondere aus gipshaltigen Platten sind grundsätzlich nicht neu. Auch sind Unterdecken aus anderen Materialien wie Zementplatten, Metall, Holz bzw. Holzwerkstoffen usw. bekannt. Allen ist jedoch gemein, dass sie im Zuge des Ausbaus des Gebäudes eingebaut werden. Hierzu müssen Zeitfenster für die Montage eingeplant werden was mehr bauseitige Koordination erfordert und die Bauzeit letztlich verlängert.
  • Ebenfalls bekannt sind filigrane Unterdecken welche statisch wirksam gleichsam als verlorene Schalung dienen. Heute werden diese filigranen Unterdecken, neben ihrer ursprünglichen Funktion, mit weiteren Techniken kombiniert. So werden inzwischen Rohrsysteme für diverse Installationen ebenso eingefügt wie auch Elemente zur Schallabsorption. Zudem wird versucht durch Nuten und nochmals mehr Leerrohre eine gewisse Reversibilität zu erreichen. Der Erfolg dieser Maßnahmen ist, verglichen mit der Installationsfreiheit von Unterdecken und deren Reversibilität allenfalls bescheiden.
  • Vorzugsweise wird die Produktion einer filigranen Betonplatte vorgeschlagen welche in einer ersten Ausführungsvariante über eine Dämmstoffauflage beliebiger Stärke verfügt. Zur Verbindung der filigranen Unterdecke bzw. Deckenplatte mit der über die Dämmstofflage betonierten Ortbetondecke werden z.B. einzelne z.B. bevorzugt aus Stahl gefertigte Verbinder, sogenannte "Pins" oder "Wellanker" vorgeschlagen. Die über die Dämmstofflage betonierte Ortbetondecke wird beispielsweise in der Gestalt ausgeführt dass das Gewicht der sich darunter befindlichen Unterdecke über die dafür vorgesehenen Verbindungen (z.B. Pins) in die Ortbetondecke eingeleitet wird. Die Einleitung der Kräfte kann dabei sowohl über die untere Bewehrung der Ortbetondecke erfolgen oder mittels anderen bekannten Verfahren in den Betonkörper der Ortbetondecke eingeleitet werden.
  • Es wurde gefunden dass alternativ oder ergänzend zu den Pins auch Gitterträger verwendet werden können. Diese Träger können zudem soweit über die z.B. aus Dämmstoff bestehende Beabstandung der Unterdecke zur Ortbetondecke herausragen, dass diese als Auflagerung und Abstandshalter für die untere Bewehrungsebene der über der Beabstandung angeordneten Ortbetondecke dienen.
  • Grundsätzlich können über diese Träger und eine entsprechende Ausgestaltung der Beabstandung auch Stege gebildet werden welche sich beim Betonieren der Ortbetondecke ebenfalls mit Beton verfüllen. Bei entsprechender Ausbildung können diese Stege auch statisch wirksam ausgeführt werden. Solche statisch wirksamen Stege können unterstützend ausgebildet sein, so dass beispielsweise (Montage-)unterstützungsfreie Systeme entstehen und/oder die Statik der eigentlichen Ortbetondecke verbessern. Denkbar sind hier alle bekannten statischen Möglichkeiten wie z.B. Vorspannsysteme oder Stahlträger usw.
  • In einer weitern bevorzugten Ausführungsvariante wird zur Beabstandung der filigranen Unterdecke bzw. Deckenplatte alternativ zu Dämmstoffen ein System aus "Füßen / Stützen" vorgeschlagen welches z.B. mit einer Platte abgedeckt auf der Baustelle auf Joche gelagert wird. Diese Platte kann in einer weiteren Ausführungsvariante ebenso werkseits, z.B. durch überbetonieren der ersten vorgefertigten Unterdecke oder in einer Produktionsvariante, durch deren Einwenden in ein zweites (Frisch- )Betonbrett welches dann entsprechend bewährt die Funktion der heute üblichen statisch wirksamen filigranen Unterdecke übernimmt, hergestellt werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der filigranen Unterdecke wird vorgeschlagen in den Betonspiegel der Unterdecke ein Rohrsystem einzulassen welches reaktionsschnell und dem Wärmestrahlungsprinzip folgend gleichwohl zum Heizen und Kühlen verwendet werden kann. Dabei wird gefunden, dass es vorteilhaft ist den Betonspiegel möglichst schlank auszubilden um die Reaktionszeit und die Dynamik des Elementes zu steigern.
  • Als vorteilhaft wurde gefunden, dass die für die Decken benötigten Aussparungen, z.B. für Beleuchtung oder Absorberkörper als Öffnungen für die Bedienung des dahinter liegenden Installationsraumes dienen können.
  • Im Sinne des Brandschutzes wurde gefunden, dass diese Aussparungen mit einer dem Brandschutz nach geforderten Dicke mit z.B. Beton hinterlegten Schicht, überzogen sein können, bevorzugt aber mit dem Werkstoff aus dem die werkseits vorproduzierte Unterdecke beschaffen ist.
  • Nachfolgend wird eine weitere Figurenbeschreibung mit Bezug auf die Figuren 1 und 2 gegeben, welche parallel zu der weiter oben bereits gegebenen Beschreibung zu verstehen ist. Keinesfalls ist die nachfolgende Beschreibung als einschränkend für die weiter oben gegebene Beschreibung der Figuren zu betrachten.
  • Beschreibung:
    • Einige Teile sind nicht Bestandteil der Klimadecke.
    • Es gibt eine multifunktionale Unterdecke bzw. ein statisch tragendes Element an das sich die Klimadecke anhängt, üblicherweise als Stahlbetondecke ausgeführt
    • Oberer Bereich: 1.Ebene, Vorgefertigtes Element, bestehend aus einer 7cm dicke Stahlbetonplatte als Fertigteil. In einer bevorzugten Ausführung kann das Element mindestens eine der Positionen 14, 16, 12 oder 60 enthalten
    • Betongüte (beispielsweise):
      • Normalbeton: C20/25, C25/30, C35/45 oder
      • Leichtbeton: LC20/22, LC25/28, LC30/33, LC35/38
      • weitere, bekannte Materialien
    • 14: Bewehrung: Als Bewehrung alle bekannten Stoffe, auch für nicht tragende Bauteile, verwendbar. Zum Beispiel Baustahl B500 als Rundstahl oder Matte, Kohlefaser, Textile Bewehrungen, Stahl-, Kunststoff-, Glasfasern und diverses mehr.
    • 16: Rohrsystem: Medium führendes Rohrsystem für Heizung/Kühlung aus bekannten Werkstoffen. Zum Beispiel:
      • Aluminium/Kunststoff- Verbundrohr
      • Kunststoffrohr, Stahlrohr usw.
    • 12: Spachtelnut: Vertiefung entlang des Plattenrandes, angeordnet an den Plattenstößen zum bauseitigen Einlegen eines rissüberbrückenden Gewebes und zur flächenbündigen Verspachtelung.
    • 60: Einbauelement: In einer bevorzugten Variante als schallabsorbierendes Einbauteil - bevorzugt aus nichtbrennbarem Material zur Gewährleistung einer Brandschutzebene. Zu diesem Zweck und zur Erstellung einer rauchgasdichten Ebene kann das Element 1 die Einbauteile, an fünf Seiten, insbesondere an der dem Raum abgewandten Seite mit dem zur Herstellung des Elementes verwendeten Werkstoffes in einer vom Brandschutz geforderten Mindeststärke; ummanteln. Bei schallabsorbierenden Einbauteilen hat sich Blähglas, auch offenporig, als besonders vorteilhaft erwiesen. Aber auch andere bekannte Werkstoffe wie Mineral-, bzw. Glaswolle oder diverse Schaumstoffe stellten sich als umsetzbar heraus.
    • Unterer Bereich: 2.Ebene: (Thermisch oder/und Statische) Trennschicht oder und Installationsebene, bestehend aus bekannten Werkstoffen, z.B. Naturstoffe, EPS, XPS, PU, Phenolharz, auch (Reflexion-)Folie(n) oder einer, beispielsweise Hohlkörper/- Raum bildenden, Anordnung von Einbauteilen auch als Hohlkörper oder "Eierkartonförmigen" Konstruktion, realisierten Beabstandungen als selbstluftführender Ebene oder zur Aufnahme von Installationen aller Art, z.B. Elektro, Lüftung, Heizung, Sanitär, daher in der Höhe variabel gestaltet.
  • In einer weiteren möglichen Ausgestaltung ist ein Hohlkörper/ Hohlraum, vorgesehen der, verfüllt mit schallabsorbierendem Material, akustisch Verbunden mit der Pos. 20 mit dieser zusammen einen Resonanz- und Druckausgleichsraum schafft um die akustischen Werte des, bevorzugt unterhalb der gesamten Decke befindlichen Raumes, dergestalt zu beeinflussen, dass sich im betreffenden Raum die Nachhallzeit, insbesondere verkürzend, beeinflussen lässt.
  • 35: Gitterträger: Gitterträger aus Baustahl B500 zur Aussteifung der Elementplatte während Transport und Montage als Montagegitterträger zur Aufnahme des Betondruckes aus der bauseitig erstellten Ortbetondecke.
  • Außerdem kann eine Aufhängung vorgesehen sein:Verbindungselemente zwischen Klimadecke und statisch tragendem Element in bekannten Konstruktionen ausgebildet.
  • Als besonders Vorteilhaft zeigen sich folgende Konstruktionen:
    • Rundstahlschlaufe oder gerader Stab aus Baustahl B500
    • Rundstahlschlaufe und/oder gerader Stab oder Wellanker aus nicht rostendem Baustahl
    • Abhänger aus diversen Kunst-/ oder sonstigen Werkstoffen hergestellt
  • Weitere Beschreibungen zu den Figuren:
    • Fig. 1:
      • Heiz- und Kühlelement, verbunden mit bzw. angehängt an der Unterseite eine/r statisch tragenden Stahlbetondecke, zur Erwärmung und Kühlung von Räumen jeglicher Art. Mehrere Elemente werden zu einer größeren Fläche zusammengeschlossen und über einen Verteiler und Zuleitungen mit einem Medium, vorzugsweise Wasser, durchströmt.
      • Bevorzugt einsetzbar als "flinke Klimadecke" nach dem Wärmestrahlungsprinzip.
    • Fig. 2:
      • Beispielshafte Einbindung und Kombination mit ergänzender abgehängter Decke.
      • Z.B. Als Metall-Kassetten-Decke oder Trockenbau, Gipskartondecke.

Claims (14)

  1. Schalungselement als verlorene Schalung für eine Gebäudedecke, aufweisend
    - eine Deckenplatte (10),
    - eine Oberplatte (20),
    - eine Stützanordnung (30), und
    - eine Anzahl von Verbindern (40, 45),
    - wobei die Stützanordnung (30) zwischen Deckenplatte (10) und Oberplatte (20) angeordnet ist, um die Oberplatte (20) auf Abstand zur Deckenplatte (10) zu halten und Kräfte einer über der Oberplatte (20) aufzubringenden, noch nicht erstarrten Ortbetonschicht (50) von der Oberplatte (20) in die Deckenplatte (10) einzuleiten,
    - wobei die Deckenplatte (10) statisch wirksam ausgebildet ist, um die von der Stützanordnung (30) eingeleiteten Kräfte, bei Auflage der Deckenplatte (10) auf einer Anzahl von Stützelementen, zerstörungsfrei aufzunehmen, und
    - wobei die Verbinder (40, 45) die Deckenplatte (10) mit der Oberplatte (20) verbinden, so dass die Deckenplatte (10) nach einem Entfernen der Stützelemente eine von der Oberplatte (20) abgehängte Decke darstellt,
    dadurch gekennzeichnet, dass in der Deckenplatte (10) eine Anzahl von Rohren (16) und/oder Installationselementen verbaut sind.
  2. Schalungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckenplatte (10) gegenüberliegend zur Oberplatte (20) eine Untersicht (11) aufweist.
  3. Schalungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberplatte (20) nicht oder nur geringer als die Deckenplatte (10) statisch wirksam ausgebildet ist.
  4. Schalungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützanordnung (30) einen Raum zwischen Deckenplatte (10) und Oberplatte (20) nur teilweise ausfüllt.
  5. Schalungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützanordnung (30) noppenförmig oder eierkartonförmig ausgebildet ist.
  6. Schalungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützanordnung (30) aus extrudierten oder expandierten Polystyrol-Schaumplatten, Kunststoffwerkstoffen, Metallwerkstoffen oder Holzwerkstoffen ausgebildet ist.
  7. Schalungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbinder (40, 45) ganz oder teilweise als metallene Stäbe, Pins, Wellanker und/oder als ausbetonierte Verbinder (45) ausgeführt sind.
  8. Schalungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckenplatte (10) in einer Mehrzahl von Teilen ausgebildet ist, welche separat entfernbar an den Verbindern (40, 45) angebracht sind.
  9. Schalungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckenplatte (10) ohne die Stützelemente nicht oder nur teilweise statisch wirksam ist.
  10. Schalungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberplatte (20) und die Stützanordnung (30) in einem Teil integriert ausgeführt sind oder jeweils einzelne, diskrete Teile des Schalungselementes (5) sind; und/oder der Verbinder (40, 45) und die Stützanordnung (30) in einem Teil integriert ausgeführt sind oder jeweils einzelne, diskrete Teile des Schalungselementes (5) sind.
  11. Schalungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützanordnung (30) thermisch isolierend, schalldämpfend, akustisch dämpfend, und/oder wärmespeichernd ausgebildet ist.
  12. Verfahren zur Herstellung einer Gebäudedecke, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
    - Bereitstellen eines Schalungselements, wobei das Schalungselement
    - eine Deckenplatte, wobei in der Deckenplatte eine Anzahl von Rohren und/oder Installationselementen verbaut sind,
    - eine Oberplatte,
    - eine Stützanordnung, und
    - eine Anzahl von Verbindern aufweist,
    - Aufbau einer Anzahl von Stützelementen,
    - Auflegen der Deckenplatte auf die Stützelemente, so dass die Oberplatte von der Stützanordnung über der Deckenplatte auf Abstand gehalten wird,
    - Aufbringen einer noch nicht erstarrten Ortbetonschicht über der Oberplatte, wobei eine Last der Ortbetonschicht über die Stützanordnung in die Deckenplatte eingeleitet wird, wobei die Deckenplatte statisch wirksam ausgebildet ist, um die von der Stützanordnung eingeleiteten Kräfte zerstörungsfrei aufzunehmen,
    - Erstarren des Ortbetons, und
    - Entfernen der Stützelemente, so dass die Deckenplatte als mittels der Verbinder von der Oberplatte abgehängte Decke verbleibt.
  13. Verfahren nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, dass das Schalungselement (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildet ist und/oder Merkmale nach einem der Ansprüche 1 bis 11 aufweist.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbinder in den Ortbeton teilweise einbetoniert werden.
EP17198993.2A 2016-10-28 2017-10-27 Schalungselement und verfahren zur herstellung einer gebäudedecke Active EP3315682B1 (de)

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DE102016012948.4A DE102016012948A1 (de) 2016-10-28 2016-10-28 Vorgefertigte, multifunktionale Unterdecke

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