WO2022096062A1 - Symmetrisches holz-mineralschaum-monolith-verbund-bausystem - Google Patents

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WO2022096062A1
WO2022096062A1 PCT/DE2021/100868 DE2021100868W WO2022096062A1 WO 2022096062 A1 WO2022096062 A1 WO 2022096062A1 DE 2021100868 W DE2021100868 W DE 2021100868W WO 2022096062 A1 WO2022096062 A1 WO 2022096062A1
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WO
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mineral foam
wood
construction
symmetrical
wall
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PCT/DE2021/100868
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Inventor
Karl-Heinz Weissinger
Manfred Mahler
Original Assignee
Weissinger Karl Heinz
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    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/02—Structures consisting primarily of load-supporting, block-shaped, or slab-shaped elements
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    • E04B1/7604—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only fillings for cavity walls
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    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
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    • E04C2/38—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure with attached ribs, flanges, or the like, e.g. framed panels
    • E04C2/386—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure with attached ribs, flanges, or the like, e.g. framed panels with a frame of unreconstituted or laminated wood

Definitions

  • the invention relates to a symmetrical wood-mineral foam monolith composite construction system (referred to below as symmetrical HMMVB) for the construction of exterior and interior walls, storey ceilings and roofs, with the wood also being replaceable by other structural members.
  • symmetrical HMMVB symmetrical wood-mineral foam monolith composite construction system
  • Construction strip in multiple composite construction "Construction strip in multiple composite construction with reduced thermal bridge effect for the construction of structures in structural engineering characterized in that the strip is symmetrically constructed from an odd number of layers, the second, fourth, etc. (even number) layer consists of solid wood as well as two outer layers and those oriented towards the middle (first, third, fifth, etc. odd number) of plate-shaped insulating materials which are permanently applied by gluing, gluing or clips or other connections.
  • the insulating layers preferably consist of porous wood fiber panels WLG 05 to WLG 04 or rigid or polyurethane foam panels WLG 04 to WLG 025 with sufficient compressive strength.
  • Module wall system and method for constructing a modular wall “Modular wall system for the simple separation of rooms, for example office or sales rooms, similar to a drywall, with which at least two rooms can be optically and/or can be separated from one another acoustically and/or in terms of air conditioning, with the modular wall system having at least one connection element which can be fixed to a floor, wall or ceiling surface, at least one frame element which can be fixed relative to a floor and the connection element and/or other frame elements and has at least two plate-shaped cover elements with any desired surface, with which the frame element can be covered over a large area on both sides of the wall, characterized in that the frame element has screw base elements on its outer sides, whose base distance to the frame, along the parallel to the Wall surface of the wall system extending screw foot element longitudinal axis is adjustable, with which the frame element can be braced against a floor and at least one connection element.”
  • the object of the invention is to develop a wood-composite building system which is inexpensively provided with a variable insulating material.
  • a symmetrical HMMVB was developed in such a way that a wood composite construction system (10) consisting of vertical columns (1) and vertical support columns (2) is given, which are connected to one another with a horizontal upper chord (3) and a horizontal lower chord (4). are connected and a mineral foam filling (9) takes place in the existing cavity of the wood composite building system (10), the mineral foam filling (9) consisting of ingredients which allow the liquid mineral foam filling (9) to react and through the reaction of the liquid mineral foam filling ( 9) in the cavity of the wood-composite construction system (10) in the combination of the ingredients of the liquid mineral foam filling (9) a monolith is created from all existing construction parts as a whole.
  • the following comments are given.
  • the designs of the outer and inner facades are customer-oriented and can be freely designed according to local conditions.
  • the following aspects, such as rear-ventilated facades and their design, combined with facade greening elements and energy panels as far as possible are given.
  • Clay construction is favored for the interior design, although panel materials, plasterboard and other materials, Fermacell, OSB, tiles, etc. continue to be used as well-known options.
  • the heat transfer of a 33 cm thick wood-mineral foam monolith composite building system core wall has a U-value of 0.14 W/mK.
  • the total mass of the core wall essentially consists only of mineral foam and wood.
  • the problem of building with a system is solved by the fact that the systematic wood mineral foam monolith composite building system construction consists of a few standardized wood cross sections that are ideally suited for simple, systematic and fast building.
  • the symmetrical HMMVB shown here has very good indoor climate properties. Vapor-blocking/vapour-retarding papers and foils are not used, as this wall structure means that there is no risk of condensation. This also prevents the formation of mold in residential buildings as far as possible in terms of building physics.
  • the building and component constructions are very easy to adapt to local seismic stresses.
  • a wooden footstep suitable according to DIN regulations is leveled according to the construction plan and according to static specifications positively screwed to the base plate.
  • the prefabricated wall elements consisting of supports, load-bearing supports and upper and lower chords are placed vertically on the horizontally leveled foot sill, aligned and screwed to the foot sill with a force fit.
  • the wall elements are connected by pairs of opposite supports according to static specifications in grid dimensions with the spacing upper and lower chord using wood screws according to DIN as a raw wall construction.
  • a change in the cross-sectional dimensioning of the upper and lower flange, or of the supports, allows the wall thickness to be changed easily without the risk of condensation.
  • the horizontal wall bracing is carried out according to static specifications using diagonal crosspieces between the upper and lower chord or metal connections, steel cables/steel straps or the like.
  • the raw wood wall construction is covered on all sides and below with a DIN tear-resistant, diffusion-open underlayment on the right side, leak-proof.
  • the underlay membranes can also be glued together.
  • the unfinished wooden wall construction covered with the underlayment membrane is force-fitted by the arrangement of the horizontal battens at regular intervals along the wall with the underlying supports and supports. A larger bulging of the underlay due to filling with insulating material is thus prevented by the battens.
  • This cavity is now filled with the mineral foam according to the invention without any cavities, which after filling in the cavity hardens independently without the supply of energy.
  • Mineral foam is known to be state of the art, but up to now it has not been used on a large scale in Germany.
  • the mineral foam that is preferably used here has specific properties that fundamentally differ from those previously known, with unique new features.
  • the gross density of the mineral foam can be flexibly adjusted from 25 to 200 kg/m 3 as thermal insulation and from 200 to 1000 kg/m 3 as sound insulation. All of these recipe variants have hydrophobic properties.
  • the mineral foam consists only of air, water, cement and other natural, small additions of additives.
  • the mineral foam can preferably be produced on site.
  • the exterior facade design is based on the wall battens with additional horizontal battens Cover the rear ventilation level with all imaginable facade elements to make it weatherproof, for example with greening elements and energy panels.
  • the vertical rear ventilation level of the outer walls and the controllable convection that is aimed at can be easily aligned for a pleasant living climate by means of a non-stationary calculation of the building shell with the living rooms behind it.
  • a clay building is preferred for the interior design.
  • board materials plasterboard and other materials, Fermacell, OSB, wood panels, tiles, etc. possible for use.
  • Figure 1 Shown are: Figure 1 - the schematic representation of the supports, support brackets and chords, Figure 2 - a shell of the timber composite construction system, Figure 3 - a systematic wall structure in cross section.
  • FIG. 1 The basic structure of the symmetrical HMMVB can be seen from FIG. It can be seen that on a base plate 11 a foot sill 20 is leveled according to given DIN regulations as a wooden foot sill according to a construction plan and according to static specifications is non-positively attached to the base plate 11 .
  • the prefabricated wall elements consisting of supports 1 , support brackets 2 and upper chord 3 and lower chord 4 are set up vertically on the horizontally leveled foot sill 20 , aligned and screwed to the foot sill 20 with a non-positive fit.
  • the bottom chord 4 forms a boundary below and the upper chord 3 forms a boundary above the existing wall thickness or also to the resulting cavity between the supports 1 , the underlayment inside 8 and the underlayment outside 7 .
  • the wall thickness is defined via the lower chord 4 and the upper chord 3 by prescribing the corresponding necessary diameters for the beams of the lower chord 4 and the upper chord 3 .
  • Internal slats 5 and external slats 6 are preferably made on the inside 8 and outside 7 underlays in each case in order to implement corresponding fastenings of further components and/or installation levels.
  • the underlay has two functions.
  • a temporary function i . H . it delimits the cavity into which the watery, viscous mineral foam mass is safely introduced into the building construction parts for hardening.
  • the mineral foam mass begins to set and harden immediately after it has been introduced, in its function in particular as an insulating material in the then monolithic building and construction parts, the floor slab, outer walls, storey ceilings and roofs. she hardened in connection with the static construction parts of the overall system forms a static wall and/or ceiling panel in the individual construction/components.
  • the underlayment simultaneously acts as a wind and airtight seal for a shell of a building.
  • the existing symmetrical HMMVB is also provided with a fixed connection below over the toe sill 20 .
  • the bottom threshold in multi-storey buildings must be firmly connected to the foundation or be connected to the base plate.
  • the external wall above is erected on the top chord of the existing external wall using a sill , analogous to the foot sill , analogous to the ground floor . In this way, further floors can be added according to static specifications or local regulations.
  • FIGS. 1 and 2 show a sectional representation of the symmetrical HMMVB according to the invention.
  • FIG. 2 shows a structure in which the symmetrical HMMVB can be seen and the supports 1 and the support 2 are installed and the respective underlayment on the outside 7 and the underlayment on the inside 8 have been mounted on these supports.
  • Corresponding internal slats 5 and external slats 6 are then non-positively connected to the supports 1 on these respective underlays 7 and 8, as can be seen from FIG. carry out an interior assembly.
  • FIG. 2 there is a cavity between the supports 1, the support supports 2 and the underlayment inside 8 and the underlayment outside 7.
  • a mineral foam filling 9 is placed in this cavity after the upper chords 3 and lower chords 4 and 4 have been installed. Locking performed on a base plate 11 . This results in a symmetrical HMMVB according to the invention with the mineral foam filling 9 , which can then be installed depending on the area of application.
  • FIG. 1 The completed assembly of the symmetrical HMMVB is documented in FIG.
  • a wooden footstep 20 suitable according to DIN regulations is leveled on a base plate 11 according to the construction plan and screwed to the base plate 11 in a non-positive manner according to static specifications.
  • the foot sill 20 thus installed on the floor panel 11 serves as a prerequisite for the assembly and installation of the symmetrical HMMVB.
  • the prefabricated wall elements consisting of supports 1 , support supports 2 and upper chord 3 and lower chord 4 are set up vertically , aligned and screwed to the base plate 20 with a non - positive fit .
  • the wall elements are bolted by pairs of opposite supports 1 according to static specifications in grid dimensions with the spaced upper chord 3 and lower chord 4 using wood screws according to DIN as a raw wall construction.
  • a change in the cross-sectional dimensioning of the upper chord 3 and lower chord 4 or of the supports allows the wall thickness to be changed easily without the risk of condensation.
  • the horizontal wall bracing is carried out according to structural requirements using diagonal crosspieces between the upper chord 3 and lower chord 4 or steel strips.
  • the unfinished wooden wall construction that is now in place is covered on all side surfaces and below with a DIN tear-resistant, dif fusion-open underlayment on the outside 7 and underlayment on the inside 8, on the right side, leak-proof.
  • the unfinished wooden wall construction covered with the underlayment outside 7 and underlayment inside 8 is force-fitted by the arrangement of the horizontal slats inside 5 and slats outside 6 at regular intervals along the wall with the underlying supports 1 and props 2 .
  • a larger bulge of the underlayment on the outside 7 and the underlayment on the inside 8 is thus caused by the slats inside 5 and slats outside 6 prevented .
  • This is how the cavity of the insulating space in the symmetrical HMMVB is created by means of the timber construction and the underlays 7 and 8 .
  • a mineral foam is now introduced into the existing cavity of the symmetrical HMMVB.
  • the mineral foam used for this has specific properties that are fundamentally different from those previously known, with unique new features.
  • the gross density of the mineral foam can be flexibly adjusted from 25 to 100 kg/m 3 as thermal insulation and from 200 to 1000 kg/m 3 as sound insulation. All of these recipe variants have hydrophobic properties.
  • the mineral foam consists largely of air, water, cement and other natural, small amounts of additives. In hundreds of test series, the processing could be adjusted to a reproducible recipe.
  • liquid mineral foam When combined, liquid mineral foam becomes a monolith, i. H . it becomes a cast mineral/monolithic building material, firmly connected in a structural component.
  • the mineral foam which forms the composite monolith to a large extent, consists of water, air voids, binders; Cement, lime and/or aggregates, in particular clay and/or recycling materials.
  • Clay as a raw material that occurs naturally worldwide, is used from heavy building material to insulating material according to needs, application-specific, according to the required insulation, fire and noise protection regulations, individually to
  • the floor slab, outer walls, inner walls, floor slab and all roof shapes, such as flat roofs, pent roofs, gable roofs are used throughout Building system prevents physical damage to buildings caused by condensation in all climatic zones of the world.
  • the symmetrical HMMVB thus corresponds to the ideal of a healthy and inexpensive residential building that will decisively alleviate the current housing shortage with industrial use.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein symmetrisches Holz-Mineralschaum-Monolith-Verbund-Bausystem zur Ausführung von Außen- und Innenwänden, Geschoßdecken und Dächer, wobei das Holz auch durch andere KonstruktIonsträger ersetzbar ist.

Description

Symmetrisches Hol z -Mineral schaum-Monol i th-Verbund-
Bau system
Die Erfindung betrifft ein symmetrisches Holz- Mineralschaum-Monolith-Verbund-Bausystem ( im Folgenden symmetrisches HMMVB genannt) zur Ausführung von Außen- und Innenwänden, Geschoßdecken und Dächern, wobei das Holz auch durch andere Konstruktionsträger ersetzbar ist.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Holzbaukonstruktionen bekannt, wie Blockbau, Rahmenbau, Ständerbau, Skelettbau, Tafelbauweise, Fachwerkbau, sowie die entsprechenden Dämmstoffe, wie Naturfaserdämmstoffe, Flachs und Hanf, Holzfaserdämmstoffe, Zellulosedämmung, Mineralwolle, Glas- und Steinwolle, Perlite, Schaumglas oder Polyurethan-Hartschaum.
Bekannt ist die Gebrauchsmusterschrift DE 20 2005 010
123 Ul „Konstruktionsleiste in Mehrfachverbundbauweise": „Konstruktionsleiste in Mehrfach- Verbundbauweise mit verminderter Wärmebrückenwirkung zur Errichtung von Konstruktionen im Hochbau dadurch gekennzeichnet , dass die Leiste aus einer ungeraden Anzahl von Schichten symmetrisch aufgebaut ist , die j eweils zweite , vierte usw . ( gerade Anzahl ) Schicht aus Vollhol z besteht sowie zwei äußeren und die zur Mitte hin orientierten Lagen ( erste , dritte , fünfte usw . ungerade Anzahl ) aus plattenförmigen Dämmstof fen die durch Verleimen, Verkleben oder Klammern oder sonstigen Verbindungen dauerhaft aufgebracht sind . Die Dämmschichten bestehen vorzugsweise aus porösen Hol z faserplatten WLG 05 bis WLG 04 oder aus Hart- oder Polyurethanschaumplatten WLG 04 bis WLG 025 mit ausreichender Druckfestigkeit . "
Ebenso bekannt ist die Of fenlegungsschri ft DE 10 2018 102 256 Al „Modulares Wandsystem und Verfahren zum Aufbau einer Modulwand" : „Modulares Wandsystem zum einfachen Abtrennen von Räumen, beispielsweise Bürooder Verkaufsräumen, ähnlich einer Trockenbauwand, mit welchem zumindest zwei Räume optisch und/oder akustisch und/oder hinsichtlich der Klimatisierung voneinander abtrennbar sind, wobei das modulare Wandsystem zumindest ein Anschlusselement , welches an einer Boden- , Wand- oder Deckenf läche fixierbar ist , zumindest ein Rahmenelement , welches gegenüber einem Boden und dem Anschlusselement und/oder anderen Rahmenelementen fixierbar ist , und zumindest zwei plattenförmige Abdeckelemente mit beliebiger Oberfläche , mit welchen das Rahmenelement auf beiden Wandseiten flächig abdeckbar ist , aufweist dadurch gekennzeichnet , dass das Rahmenelement an seinen Außenseiten weitergehend Schraubfußelemente aufweist , deren Fußabstand zum Rahmen, entlang der parallel zur Wandfläche des Wandsystems verlaufenden Schraubfußelementlängsachse verstellbar ist, mit welchen das Rahmenelement gegenüber einem Boden und zumindest einem Anschlusselement verspannbar ist."
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Holz-Verbund- Bausystem zu entwickeln, welches kostengünstig mit einem variablen Dämmstoff versehen wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Patentanspruch 1 ausgeführt wird.
Es wurde ein symmetrisches HMMVB so entwickelt, dass ein Holz-Verbund-Bausystem (10) bestehend aus vertikalen Stützen (1) sowie vertikalen Tragstützen (2) gegeben ist, welche mit einem horizontalen Obergurt (3) und einem horizontalen Untergurt (4) miteinander verbunden sind und in dem bestehenden Hohlraum des Holz-Verbund-Bausystems (10) eine Mineralschaumbefüllung (9) stattfindet, wobei die Mineralschaumbefüllung (9) aus Zutaten besteht, welche die flüssige Mineralschaumbefüllung (9) reagieren lässt und durch die Reaktion der flüssigen Mineralschaumbefüllung (9) im Hohlraum des Holz- Verbund-Bausystems (10) im Verbund der Inhaltsstoffe der flüssigen Mineralschaumbefüllung (9) ein Monolith aus allen bestehenden Konstruktionsteilen als Ganzes entsteht . Des Weiteren sind folgende Anmerkungen gegeben.
Durch die Fragestellung der aus dem Stand der Technik bekannten Holzbausysteme, bezüglich Aufwand- und Produktionskosten, wurde ein völlig neues, symmetrisches HMMVB entwickelt.
Die Ausführungen der Außen- und Innenfassaden sind kundenorientiert und nach örtlichen Gegebenheiten frei gestaltbar. Dabei sind folgende Aspekte, wie hinterlüftete Fassaden und ihre Gestaltung, möglichst kombiniert mit Fassadenbegrünungselementen und Energiepaneelen gegeben.
Für den Innenausbau wird Lehmbau favorisiert, wobei auch weiterhin Plattenwerkstoffe, Gipskarton und andere Werkstoffe, Fermacell, OSB, Fliesen usw. als bekannte Möglichkeiten zum Einsatz kommen.
Nachfolgend werden die Eigenschaften des neuen symmetrischen HMMVB dargestellt.
Der Wärmedurchgang einer 33 cm starken Holz- Mineral schaum-Monolith-Verbund-Bausystem-Kernwand ist mit einem U-Wert von 0,14 W/mK gegeben. Dabei besteht die Gesamtmasse der Kernwand im Wesentlichen nur aus Mineralschaum und Holz.
Die Ökobilanz in Bezug auf den CÖ2-Verbrauch des Dämmmaterials bleibt bei 34 kg/m3, was wesentlich weniger darstellt als bei vergleichbaren Materialien. Holz als solches hat eine ausgeglichene CÖ2-Bilanz. In der Kreislaufwirtschaft ist das Wandsystem im Rückbau einfach, die modularen Bauteile sind wiederverwendbar und am Ende des Kreislaufes zu einhundert Prozent recycelbar .
Die Problematik des Bauens mit System wird dadurch gelöst , dass die systematische Hol z-Mineralschaum- Monolith-Verbund-Bausystem-Konstruktion aus wenigen, standardisierten Hol zquerschnitten besteht , die sich bestens für einfaches , systematisches und schnelles Bauen eignen . Das hier angezeigte symmetrische HMMVB weist sehr gute wohnklimatische Eigenschaften auf . Dabei wird auf dampf sperrende/dampfbremsende Papiere und Folien verzichtet, da dieser Wandaufbau keinen Tauwasseraus fall befürchten lässt . Damit wird auch der Schimmelbildung in Wohngebäuden bauphysikalisch weitestgehend vorgebeugt .
Es kann anstelle von Hol z auch anderes geeignetes Konstruktionsmaterial eingesetzt werden .
Dabei sind die Gebäude- und Bautei lkonstruktionen sehr leicht örtlich vorgegebenen Erdbeben-Beanspruchungen anzupassen .
Nachfolgend wird eine einfache Aufbaubeschreibung ausgeführt .
Zum Aufbau der Außen- und Innenwände wird eine nach DIN-Vorschri ften geeignete Hol z-Fußschwelle nach Bauplan ausnivelliert und nach statischen Vorgaben kraf tschlüssig mit der Bodenplatte verschraubt . Auf die hori zontal ausnivellierten Fußschwellen werden die vorgefertigten Wandelemente bestehend aus Stützen, Tragstützen sowie aus Ober- und Untergurt verti kal aufgestellt , ausgerichtet und mit der Fußschwelle kraf tschlüssig verschraubt .
Die Wandelemente werden durch paarig gegenüberliegende Stützen nach statischen Vorgaben in Rastermaßen mit dem abstandshaltenden Obergurt und Untergurt mittels Hol zschrauben nach DIN als Roh-Wandkonstruktion verbunden . Eine Änderung der Querschnittsdimensionierung des Ober- und Untergurtes , bzw . der Stützen, lässt eine einfache Änderung der Wandstärke zu, ohne dass dabei Tauwasser entstehen kann .
Die hori zontale Wandausstei fung erfolgt nach statischen Vorgaben durch diagonale Querhöl zer zwischen Ober- und Untergurt oder Metallverbindungen, Stahlseile/Stahlbänder oder dergleichen .
Die Hol z-Rohwandkonstruktion wird an allen Seitenflächen und unten mit einer nach DIN reiß festen, di f fusionsof fenen Unterspannbahn seitenrichtig, auslauf sicher bespannt .
Um eine einhundertprozentige Luftdichtigkeit der Gebäudehülle zu gewährleisten, können die Unterspannbahnen noch zusätzlich miteinander verklebt werden . Die mit der Unterspannbahn bespannte Hol z- Rohwandkonstruktion wird durch die Anordnung der hori zontalen Lattung in regelmäßigen Abständen längsseitig der Wand mit den darunterliegenden Stüt zen und Tragstützen kraf tschlüssig montiert . Eine größere Ausbauchung der Unterspannbahn durch Befüllung mit Dämmstof f wird durch die Lattung somit verhindert . So entsteht mittels der Hol zkonstruktion und der Unterspannbahn ein Hohlraum für die Dämmung in dem symmetrischen HMMVB . Dieser Hohlraum wird nun mit dem erfindungsgemäßen Mineralschaum hohlraumfrei ausgefüllt , der nach der Verfüllung im Hohlraum eigenständig ohne Energiezufuhr aushärtet .
Mineralschaum ist als Stand der Technik bekannt , bisher kam dieser in Deutschland j edoch nicht zur industriellen Großanwendung . Der hier vorzugsweise eingesetzte Mineralschaum hat spezi fische Eigenschaften, die sich grundsätzlich von den bi sher bekannten gravierend mit einzigartigen neuen Merkmalen unterscheidet . Die Rohdichte des Mineralschaumes lässt sich flexibel von 25 bis 200 kg/m3 als Wärmedämmung und von 200 bis 1000 kg/m3 als Schalldämmung einstellen . Alle diese Re zeptur-Varianten haben hydrophobe Eigenschaften . Dabei besteht der Mineralschaum lediglich aus Luft , Wasser, Zement und weiteren natürlichen, geringen Zugaben von Zuschlagstof fen . Der Mineralschaum kann vorzugsweise vor Ort hergestellt werden .
Die Außen-Fassaden-Gestaltung ist auf der Wand-Lattung mit einer zusätzlichen hori zontalen Lattung als Hinterlüftungsebene mit allen erdenklich möglichen Fassadenelementen wetterfest zu verkleiden, zum Beispiel mit Begrünungselementen und Energie-Paneelen . Die vertikale Hinterlüftungsebene der Außenwände und deren damit verbundenen angestrebten steuerbaren Konvektion lässt sich durch eine instationäre Berechnung der Gebäudehülle mit den dahinterliegenden Wohnräumen sehr einfach für ein angenehmes Wohnklima ausrichten .
Für den Innenausbau wird ein Lehmbau favorisiert . Des Weiteren sind aber Plattenwerkstof fe , Gipskarton und andere Werkstof fe , Fermacell , OSB, Hol zpaneele , Fliesen usw . für den Einsatz möglich .
Die Erfindung wird nun an einem Aus führungsbeispiel erläutert .
Dabei zeigen : die Figur 1 - die schematische Darstellung der Stützen, Tragstützen und Gurte , die Figur 2 - einen Rohbau des Hol z-Verbund-Bausystems , die Figur 3 - einen systematischen Wandaufbau im Querschnitt .
Aus der Figur 3 ist der Grundaufbau des symmetrischen HMMVB ersichtlich . Dabei ist erkennbar, dass auf einer Bodenplatte 11 eine Fußschwelle 20 nach gegebenen DIN- Vorschri ften als Hol z fußschwelle nach einem Bauplan ausnivelliert und nach statischen Vorgaben kraf tschlüssig an der Bodenplatte 11 befestigt ist . Auf die hori zontal ausnivellierten Fußschwellen 20 werden die vorgefertigten Wandelemente bestehend aus Stützen 1 , Tragstützen 2 sowie aus Obergurt 3 und Untergurt 4 verti kal aufgestellt , ausgerichtet und mit der Fußschwelle 20 kraf tschlüssig verschraubt . Dabei bilden der Untergurt 4 unterhalb eine Begrenzung und der Obergurt 3 oberhalb eine Begrenzung zur vorhandenen Wandstärke bzw . auch zum entstehenden Hohlraum zwischen den Stützen 1 , der Unterspannbahn innen 8 und der Unterspannbahn außen 7 .
Uber den Untergurt 4 und den Obergurt 3 wird unter anderem die Wandstärke definiert , indem die entsprechenden notwendigen Durchmesser für die Balken des Untergurtes 4 und des Obergurtes 3 vorgeschrieben werden . An der Unterspannbahn innen 8 und der Unterspannbahn außen 7 sind j eweils vorzugsweise Latten innen 5 und Latten außen 6 angefertigt , um entsprechende Befestigungen von weiteren Bauelementen und/oder Installationsebenen zu realisieren .
Die Unterspannbahn hat zweierlei Funktionen .
1 . Eine temporäre Funktion, d . h . sie begrenzt den Hohlraum, in den die wässrig dickflüssige Mineralschaummasse auslauf sicher in die Baukonstruktionsteile zur Aushärtung eingebracht wird . Die Mineralschaummasse beginnt sofort nach der Einbringung mit der Abbindung und Aushärtung, in seiner Funktion insbesondere als Dämmstof f in den dann monolithischen Bau- und Konstruktionsteilen, der Bodenplatte , Außenwände , Geschoßdecken und Dächer . Sie bildet ausgehärtet in Verbindung mit den statischen Konstruktionsteilen des Gesamtsystems eine statische Wand- und/oder Deckenscheibe in den einzelnen Konstruktions- /Bauteilen .
2 . Die Unterspannbahn übernimmt wie allgemein bekannt gleichzeitig die Wind- und Luftdichtung einer Gebäude- Rohbauhülle .
Vorzugsweise wird auch das bestehende symmetrische HMMVB unterhalb über die Fußschwelle 20 mit einer festen Verbindung versehen .
Die unterste Fußschwelle bei mehrgeschossigen Gebäuden muss nach statischen Vorgaben kraf tschlüssig mit dem Fundament bzw . der Bodenplatte verbunden werden . Bei mehrgeschossigen Gebäuden wird die j eweils darüberliegende Außenwand mittels einer Schwelle , analog zur Fuß schwelle , auf den Obergurt der bestehenden Außenwand aufgestellt , analog zum Erdgeschoß . In dieser Weise lassen sich weitere Geschosse nach statischen Vorgaben bzw . örtlichen Vorschri ften aufsetzen .
In den vorhandenen Hohlraum, wie schon beschrieben, wird nun die Mineralschaumbefüllung 9 ausgeführt .
Die nachfolgenden Figuren 1 und 2 zeigen eine Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen symmetrischen HMMVB . Die Figur 2 zeigt einen Aufbau, wobei das symmetrische HMMVB ersichtlich ist und die Stützen 1 und die Tragstütze 2 installiert sind und an diesen Stützen die j eweilige Unterspannbahn außen 7 und die Unterspannbahn innen 8 montiert wurden . An diesen j eweiligen Unterspannbahnen 7 und 8 werden dann - ersichtlich aus Figur 1 - entsprechende Latten innen 5 und Latten außen 6 kraf tschlüssig mit den Stützen 1 verbunden, um somit eine Außenmontage bzw . eine Innenmontage aus zuführen .
Wie aus der Figur 2 ersichtlich, ist ein Hohlraum zwischen den Stützen 1 , den Tragstützen 2 und der Unterspannbahn innen 8 und der Unterspannbahn außen 7 gegeben . In diesen Hohlraum wird eine Mineralschaumfüllung 9 nach Montage der Obergurte 3 und Untergurte 4 bzw . Arretierung auf einer Bodenplatte 11 ausgeführt . Somit entsteht ein erfindungsgemäßes symmetrisches HMMVB mit der Mineralschaumbefüllung 9 , welche dann j e nach Anwendungsgebiet montiert werden kann .
Aus der Figur 1 ist die fertige Montage des symmetrischen HMMVB dokumentiert . Dabei wird zum Aufbau der Außen- und Innenwände eine nach DIN- Vorschri ften geeignete Hol z-Fußschwelle 20 auf einer Bodenplatte 11 nach Bauplan ausnivelliert und nach statischen Vorgaben kraf tschlüssig mit der Bodenplatte 11 verschraubt . Die somit installierte Fußschwelle 20 auf der Bodenplatte 11 dient als Voraussetzung für die Montage und Installation des symmetrischen HMMVB . Auf die hori zontal ausnivellierte Fußschwelle 20 werden die vorgefertigten Wandelemente bestehend aus Stützen 1 , Tragstützen 2 sowie aus Obergurt 3 und Untergurt 4 vertikal aufgestellt , ausgerichtet und mit der Fußschwelle 20 kraf tschlüssig verschraubt .
Die Wandelemente werden durch paarig gegenüberliegende Stützen 1 nach statischen Vorgaben in Rastermaßen mit dem abstandshaltenden Obergurt 3 und Untergurt 4 mittels Hol zschrauben nach DIN als Roh- Wandkonstruktion verschraubt . Eine Änderung der Querschnittsdimensionierung des Obergurtes 3 und Untergurtes 4 bzw . der Stützen lässt eine einfache Änderung der Wandstärke zu, ohne dass dabei Tauwas ser entstehen kann .
Die hori zontale Wandausstei fung erfolgt nach statischen Vorgaben durch diagonale Querhöl zer zwischen Obergurt 3 und Untergurt 4 oder Stahlbänder .
Die nun vorhandene Hol z-Rohwandkonstruktion wird an allen Seitenflächen und unten mit einer nach DIN reiß festen, di f fusionsof fenen Unterspannbahn außen 7 und Unterspannbahn innen 8 seitenrichtig, auslauf sicher bespannt . Die mit der Unterspannbahn außen 7 und Unterspannbahn innen 8 bespannte Hol z- Rohwandkonstruktion wird durch die Anordnung der hori zontalen Latten innen 5 und Latten außen 6 in regelmäßigen Abständen längsseitig der Wand mit den darunterliegenden Stützen 1 und Tragstützen 2 kraf tschlüssig montiert . Eine größere Ausbauchung der Unterspannbahn außen 7 und der Unterspannbahn innen 8 wird durch die Latten innen 5 und Latten außen 6 somit verhindert . So entsteht mittels der Hol zkonstruktion und der Unterspannbahnen 7 und 8 der Hohlraum des Dämmraumes in dem symmetrischen HMMVB .
In den bestehenden Hohlraum des symmetrischen HMMVB wird nun ein Mineralschaum eingebracht . Der dazu verwendete Mineralschaum hat spezi fische Eigenschaften, die sich grundsätzlich von den bi sher bekannten gravierend mit einzigartigen neuen Merkmalen unterscheidet . Die Rohdichte des Mineralschaumes lässt sich flexibel von 25 bis 100 kg/m3 als Wärmedämmung und von 200 bis 1000 kg/m3 als Schalldämmung einstellen . Alle diese Re zeptur-Varianten haben hydrophobe Eigenschaften . Dabei besteht der Mineralschaum zu großen Teilen aus Luft , Wasser, Zement und weiteren natürlichen, geringen Zugaben von Zuschlagstof fen . In Hunderten von Versuchsreihen konnte die Verarbeitung auf eine reproduzierbare Rezeptur eingestellt werden .
Be gri f fs definition :
Symmetrisches Hol z-Mineralschaum-Monolith-Verbund-
Bausystem
Flüssiger Mineralschaum wird im Verbund zum Monolith , d . h . er wird ein gegossener mineralischer/monolithischer Baustof f , fest verbunden in einem Konstruktionsbauteil .
Je nach Rezeptur von 25 kg/m3 bis 1600 kg/m3 frei wählbar, wird er insbesondere zum Dämmstof f , der sich in allen Bau- und Konstruktionsteilen des symmetrischen Hol z Verbundsystem der Gebäude wiederf indet . Dabei werden die statischen Konstruktionsteile in einem festen Verbund in das symmetrisch angelegte Bausystem in alle Bau- und Konstruktionsteile nach dem gleichen industriellen Verfahren fest verbunden eingegossen.
Dabei werden die Hohlräume der
-Bodenplatte
-Außenwände
-Innenwände
-Geschoßdecke und allen Dachformen mit dem Dämmstoff aus der Mineralschaumbefüllung (9) befüllt .
Der Mineralschaum, der zu großen Anteilen den Verbundais Monolithen bildet, besteht aus Wasser, Luftporen, Bindemitteln; Zement, Kalk und/oder Zuschlagstoffen insbesondere Lehm und/oder Recyclingwerkstoffen.
Dabei wird Lehm als weltweit natürlich vorkommender Rohstoff, vom schweren Baustoff bis zum Dämmstoff bedarfsgerecht, anwendungsspezifisch, entsprechend der geforderten Dämm-, Brand- und den Schallschutzvorschriften, individuell bis
Passivhausstandard, industriell, sehr schnell in beliebigen Mengen verfügbar, kostengünstig hergestellt und in allen Gebäude- und Konstruktionsteilen, zum Monolith gegossen verbaut. Die statischen Elemente, Konstruktionswerkstoffe Holz, Metall u.a., werden im Verbund symmetrisch mit nur wenigen Querschnitten in allen Bauteilen artengleich verbaut/eingegossen .
Durch den gleichen symmetrischen Aufbau in allen Bau- und Konstruktionsteile Bodenplatte, Außenwände, Innenwände, Geschoßdecke und allen Dachformen, wie Flachdach, Pultdach, Satteldach werden im gesamten Bausystem bauphysikalische Schäden durch Tauwasseranfall in allen Klimazonen der Erde verhindert .
Damit entspricht das symmetrische HMMVB dem Ideal eines wohngesunden und preiswerten Wohnbaus das die derzeit bestehend Wohnungsnot bei industrieller Nutzung entscheidend lindern wird .
Bezugs Zeichen
1 Stützen
2 Tragstützen
3 Obergurt
4 Untergurt
5 Latten innen
6 Latten außen
7 Unterspannbahn außen
8 Unterspannbahn innen
9 Mineralschaumbefüllung
10 Hol z-Verbund-Bausystem
11 Bodenplatte
20 Fuß schwel le

Claims

Patentanspruch
1. Symmetrisches Holz-Mineralschaum-Monolith-Verbund- Bausystem dadurch gekennzeichnet, dass ein Holz- Verbund-Bausystem (10) bestehend aus vertikalen Stützen (1) sowie vertikalen Tragstützen (2) gegeben ist, welche mit einem horizontalen Obergurt (3) und einem horizontalen Untergurt (4) miteinander verbunden sind und in dem bestehenden Hohlraum des Holz-Verbund- Bausystems (10) eine Mineralschaumbefüllung (9) stattfindet, wobei die Mineralschaumbefüllung (9) aus Zutaten besteht, welche die flüssige Mineralschaumbefüllung (9) reagieren lässt und durch die Reaktion der flüssigen Mineralschaumbefüllung (9) im Hohlraum des Holz-Verbund-Bausystems (10) im Verbund der Inhaltsstoffe der flüssigen Mineralschaumbefüllung (9) ein Monolith aus allen bestehenden Konstruktionsteilen als Ganzes entsteht.
PCT/DE2021/100868 2020-11-03 2021-11-02 Symmetrisches holz-mineralschaum-monolith-verbund-bausystem WO2022096062A1 (de)

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5345713U (de) * 1976-09-22 1978-04-19
DE19831295A1 (de) * 1998-07-13 2000-01-20 Hubert Koertge Leichtbeton für Fertighauselemente und Verfahren zu seiner Herstellung
DE202005010123U1 (de) 2005-06-28 2005-12-15 Müllers, Kurt Konstruktionsleiste in Mehrfachverbundbauweise
DE102018102256A1 (de) 2018-02-01 2019-08-01 Querfeld Netzwerkgesellschaft mbH & Co. KG Modulares Wandsystem und Verfahren zum Aufbau einer Modulwand

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