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Die
Erfindung betrifft eine selbsttragende Raumzelle mit an den Außenseiten
der Raumzelle aufgesetzten nichttragenden Außenwandelementen gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Aufgrund
der steigenden Preise für
Wohn- und Geschäftshäuser, insbesondere
für Eigenheime, infolge
hoher Anforderungen an die Wärmedämmung und
hoher Kosten zum Betrieb einer Baustelle wurden Hausbausysteme entwickelt,
bei denen sich mit vorgefertigten Raumzellen auf einfache und kostengünstige Weise
ein Gebäude
errichten lässt.
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So
ist aus der
DE 93 12
109 U1 eine aus vorgefertigten Raumzellen bestehende Gebäudekonstruktion
bekannt, bei welcher die Raumzellen aus einem Stahl-Skelett mit
einem rechteckigen Grundrahmen, einem rechteckigen Deckenrahmen
und vier die Rahmen verbindenden vertikalen Stützen bestehen. Zur Bildung
eines Wohnraumes werden bei übereinander
bzw. nebeneinander angeordneten Raumzellen deren Außenflächen von
wärme- und schallisolierenden
mehrteiligen Außenwandelementen
in Leichtbauweise umschlossen, wobei sich das unterste Außenwandelement
auf am Grundrahmen angeordneten Stützleisten abstützt. Zur
Bildung eines Bodens bzw. einer Decke sind im Grund- und Deckenrahmen
Führungen
vorgesehen, in die einzelne Plattenelemente aus Beton einschiebbar
sind. Die aus den Raumzellen gebildete Rahmenkonstruktion stützt sich
hierbei über
Streifenfundamente auf dem Baugrund ab, wobei der Grundrahmen direkt
auf den Fundamenten aufliegt.
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Eine
weitere, aus einem selbsttragenden Stahl-Skelett gebildete Raumzelle
ist in der
DE 40 03 961
A1 beschrieben, wobei das Stahl-Skelett einen Ober- und
Unterrahmen, sowie dazwischen befindliche Stützen umfasst. Die Decke und
die Bodenwanne werden hierbei auf horizontal im Ober- und Unterrahmen
angeordneten Profilen, insbesondere Z-Profilen aufgelagert.
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Weiterhin
zeigt die
DE 198 54
401 A1 stapelbare Konstruktionsrahmen aus Stahl mit einem
Ober- und Unterrahmen, wobei über
die Längs-
und Querseiten des Ober- und Unterrahmens Vertikalträger verteilt
sind, die die Lasten vom Ober- auf den Unterrahmen abtragen. Die
Wände werden
hierbei durch an den Vertikalträgern
angebrachte Verkleidungselemente gebildet, wobei die Außenwände zusätzlich mit
einem Isolierelement versehen sind. Zur Bildung von Fenster- und
Türdurchbrüchen sind
die Vertikalträger
weiterhin durch zusätzliche
horizontal verlaufende Zwischenträger begrenzt.
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Des
weiteren ist in der
DE
29 20 421 A1 ein Konstruktionsrahmen mit am Rahmen angebrachten Außenwänden beschrieben,
bei welchem eine Boden- und eine Deckenplatte über ausgefachte Vertikalstützen miteinander
verbunden sind und eine Raumzelle bilden.
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Aufgrund
der aufwendigen Konstruktion der aus dem Stand der Technik bekannten
Raumzellen mit einer hohen Anzahl unterschiedlicher Bauelemente
sind die aus diesen Raumzellen gebildeten Gebäudekonstruktionen nur unter
hohem technischen Aufwand zu errichten, und lassen sich nur schwer
an die wechselnden Bedürfnisse
der Bauherren anpassen. Weiterhin weisen diese Raumzellen insbesondere
im Bereich des Anschlusses der Außenwandelemente Wärmebrücken auf,
die bei den aus diesen Raumzellen errichteten Gebäudekonstruktionen
einen hohen Heizwärmebedarf
erfordern.
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Dem
gemäß ist es
eine Aufgabe der Erfindung eine selbsttragende Raumzelle zu schaffen,
die flexibel einsetzbar und mit geringem technischen Aufwand zu
errichten ist, sowie hohen Anforderungen an die Wärmedämmung genügt.
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Diese
Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch
die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
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Weitere
Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
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Gemäß der Erfindung
umfasst eine selbsttragende Raumzelle einen ersten und zweiten rechteckigen,
im wesentlichen geschlossenen Längsrahmen,
wobei der erste und zweite Längsrahmen über Querträger lösbar miteinander
verbunden sind. Die durch die Querträger und Längsrahmen gebildete räumliche
Rahmenkonstruktion weist hierbei in vorteilhafter Weise ein nur
geringes Gewicht auf. An den äußeren Ober-,
Unter-, Längs-
und/oder Breitseiten der Raumzelle lösbar aufgesetzte Außenwand-,
Bodenabschluss- und Dachelemente schließen bündig mit den Außenkanten
der aus Längsrahmen
und Querträgern
gebildeten Raumzelle ab, wobei die Außenwand-, Bodenabschluss- und
Dachelemente eine im wesentlichen der Höhe, der Breite oder der Länge der
Raumzelle entsprechende Größe aufweisen.
Der Einfachheit halber werden im Weiteren das auf der Unterseite
der Raumzelle angeordnete Bodenabschlusselement und das auf der
Oberseite der Raumzelle angeordnete Dachelement weitgehend ebenfalls
als Außenwandelement
bezeichnet.
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Die
Stirnseiten von aneinander grenzenden Außenwandelementen bilden im
Eckbereich einer Raumzelle eine Ausnehmung, die die Form einer einspringenden
Ecke mit vorzugsweise rechteckigem Querschnitt aufweist. Zur Abdichtung
des von den Außenwandelementen
begrenzten Innenraums gegenüber
den Außenseiten
der Raumzelle sind in den Ausnehmungen Eckelemente lösbar befestigt.
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Aufgrund
der lösbaren
Befestigung der Querträger
an den Längsrahmen,
der Außenwandelemente
an den Außenseiten
der Raumzelle und des Eckelementes in der Ausnehmung, ist die Raumzelle komplett
in ihre Einzelteile zerlegbar, wobei die einzelnen Bauelemente nach
einer Demontage auf kostengünstige
und umweltverträgliche
Weise austauschbar, wieder verwendbar oder recycelbar sind.
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Bei
den Außenwandelementen
handelt es sich insbesondere um leichte, selbsttragende, nichtaussteifende
und wärmegedämmte Bauelemente, die
lediglich als Schutz des von den Außenwandelementen umschlossenen
Raumes vor Witterungseinflüssen
dienen, jedoch keine statische Funktion übernehmen. Da die aus den Längsrahmen
und Querträgern
gebildete Raumzelle selbstständig
die Funktion der Statik und der Aussteifung übernimmt, und die Außenwandelemente
lösbar
an der Außenseite
der Raumzelle aufgesetzt sind, können
die Außenwandelemente,
wie auch die Eckelemente in ihrer Konstruktion einfach gehalten
werden, wodurch sie sich kostengünstig
industriell in Massenfertigung herstellen lassen.
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Hierbei
ist es beispielsweise möglich,
dass die Außenwandelemente
einen Tragrahmen aus Holz aufweisen, in den Wärmedämmelemente, Fenster- und Türflächen integrierbar
sind. Lediglich zur lösbaren
Befestigung der Außenwandelemente
an der Raumzelle bedarf es Befestigungspunkten, wobei diese jedoch
beispielsweise über
Schraub- oder Steckverbindungen auf einfache Weise realisiert werden
können.
Die Eckelemente sind vorzugsweise mit einer Wärmedämmung versehen und dienen wie
die Außenwandelemente
hauptsächlich
dem Schutz vor Witterungseinflüssen.
Hierbei kann der sich von Außenseite
zu Außenseite
der Außenwandelemente
erstreckende Abschnitt des Eckelements einen rechteckigen, kreisförmigen,
ovalen, bogenförmigen und/oder
polygonal gestalteten Querschnitt aufweisen, wobei für ein passgenaues
Einfügen
des Eckeelements in die Ausnehmung der Querschnitt des Eckelements
vorzugsweise der Form der Ausnehmung entspricht. So ist es in diesem
Zusammenhang beispielsweise bei einer einspringenden Ecke im Eckbereich
der Raumzelle möglich,
dass das Eckelement einen polygonalen Querschnitt mit einem Kreisabschnitt
und zwei in einem rechten Winkel zueinander angeordneten Schenkelflächen aufweist,
wobei jeweils eine Schenkelfläche
des Eckelements je einer Stirnfläche
eines Außenwandelementes
zugewandt ist. Insbesondere im Bereich des Daches kann es weiterhin
vorgesehen sein, dass das Eckelement in dem sich vom Außenwandelement
zu Dachelement erstreckenden Abschnitt eine Regenrinne aufweist.
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Zur
individuellen farblichen Gestaltung der Raumzelle kann es weiterhin
vorgesehen sein, dass die Außenwand-
und Eckelemente in einer Palette unterschiedlicher Farben erhältlich sind.
So ist es beispielsweise denkbar, dass die Außenwand- und Eckelemente in
unterschiedlichen Stilrichtungen, wie beispielsweise Landhaus- oder
Bauhausstil, angeboten werden, wobei die Außenwand- und Eckelemente vorzugsweise
die gleiche Konstruktion aufweisen und sich lediglich in der Farbgebung
und in den gestalterischen Dekorelementen unterscheiden.
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Erfindungsgemäß weist
die Raumzelle eine Länge
auf, die doppelt so groß wie
die Breite der Raumzelle ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil,
dass bei der Erstellung einer Gebäudekonstruktion die Raumzellen
sowohl in ihrer Ausrichtung mit aneinander angrenzenden Längskanten
parallel nebeneinander, als auch mit aneinander angrenzenden Längs- und Breitseiten
senkrecht oder quer zueinander angeordnet werden können. Dabei
bilden die Außenseiten
von zwei mit aneinander angrenzenden Längsseiten parallel zueinander
ausgerichteten Raumzellen und einer in einem rechten Winkel hierzu
an den Breitseiten oder Stirnseiten der beiden parallel zueinander
stehenden Raumzellen angeordneten dritten Raumzelle in Aufsicht
die Form eines Rechtsecks. Auf diese Weise bietet sich durch die
große
Zahl von Kombinationsmöglichkeiten
der Raumzellen eine Vielzahl von Gestaltungsmöglichkeiten für ein aus Raumzellen
gebildetes Gebäude.
Zur weiteren individuellen Gestaltung von Gebäuden können die Raumzellen jedoch
auch Abmessungen aufweisen, die hiervon abweichen. So ist es z.B.
möglich,
dass einzelne Raumzellen nur halb so lang und/oder breit wie andere
Raumzellen sind.
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Die
Raumzellen weisen in erfindungsgemäßer Weise eine Höhe von weniger
als 350 cm, sowie eine Länge
von weniger als 650 cm auf, wobei sich für einen Transport insbesondere
auf Lastkraftwagen eine Länge
von 530 cm und eine Breite von 265 cm als besonders vorteilhaft
herausgestellt hat. Hierdurch ist die Raumzelle mit nur geringen
Kosten an einem Herstellungsort industriell herstellbar und kann nach
der Herstellung aufgrund des geringen Gewichts der Raumzelle insbesondere
mit Lastkraftwagen kostengünstig
zu dem jeweiligen Bauplatz gebracht werden. Die aufzusetzenden Außenwandelemente
können
in diesem Falle z.B. eine Stärke
von ca. 30cm besitzen.
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Durch
die erfindungsgemäßen Abmessungen
der Raumzelle und der damit verbundenen Transportfähigkeit
ergibt sich weiterhin der Vorteil, dass die Raumzelle und die daran
angebrachten Außenwand-
und Eckelemente nicht fest an ein Grundstück gebunden sind. So ist es
beispielsweise denkbar, dass bei einem Umzug des Bauherren an einen anderen
Ort die Raumzelle zusammen mit den Außenwand- und Eckelementen sowie
einschließlich der
Fertigfundamente abgebaut und mitgenommen wird, um an anderer Stelle
wieder aufgebaut zu werden.
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Um
eine selbsttragende Raumzelle ohne Aussteifungselemente zu erhalten,
sind die Querträger
in erfindungsgemäßer Weise über eine
Stirnplattenverbindung biegesteif an die Längsrahmen angeschlossen. Hierbei
können
je nach Ausführungsform und
Größe der Raumzelle
sowohl an den Längsrahmen,
als auch an den Querträgern
Stirnplatten vorgesehen sein. Die Querträger sind dabei vorzugsweise über eine
Schraubverbindung mit den Längsrahmen verbunden,
so dass die Raumzelle für
den Transport mit insbesondere kleineren Transportfahrzeugen in vorteilhafter
Weise demontierbar bzw. für
eine Umgestaltung erweiterbar ist. Die Stirnplattenverbindung ist
hierbei in der Art konstruktiv ausgestaltet, dass die maximalen
Biegemomente und Querkräfte,
wie sie beispielsweise bei einer mehrgeschossiger Anordnung der
Raumzellen übereinander
auftreten, von den Querträgern
auf die Längsrahmen übertragen werden
können.
Zusätzlich
weisen in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die
Längsrahmen ausgesteifte
Ecken auf, so dass für
die Statik des Längsrahmens
keine weiteren Ausfachungen oder Versteifungselemente erforderlich
sind.
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Anders
als bei bekannten Flächentragwerken,
Fabrikhallen oder Wohnhäusern
in modularer Bauweise ergibt sich bei der Erstellung von Gebäuden aus
den erfindungsgemäßen selbsttragenden Raumzellen
der Vorteil, dass diese nach dem Baukastenprinzip leicht realisierbar
sind. So können
beispielsweise Außenwand-
und Eckelemente einer Raumzelle ohne Rücksicht auf die Statik nach
der Art eines Baukastens in einfacher Weise ergänzt, ausgetauscht oder modular
verändert
werden.
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Erfindungsgemäß umfasst
der Längsrahmen einen
ersten unteren und einen zweiten oberen Längsträger, die über eine im Endbereich der
Längsträger angeordnete
erste und zweite Stütze
mit einem vorzugsweise quadratischen Hohlprofil biegesteif miteinander
verbunden sind. Der Anschluss der ersten und zweiten Stütze an die
Längsträger kann hierbei
beispielsweise lösbar über eine
Schraubverbindung oder aber fest über eine Schweißverbindung ausgeführt sein,
wobei für
eine Übertragung
der Biegemomente und der Querkräfte
vorzugsweise eine Stirnplattenverbindung zwischen Längsträger und Stütze vorgesehen
ist. Die Stützen
weisen hierbei vorzugsweise eine Länge auf, die der Höhe der Raumzelle
entspricht, so dass die Längsträger über ihrer
Stirnseiten mit den Stützen
verbunden werden. Jedoch können
die Stützen
auch kürzer
sein, wobei die Längsträger eine
der Länge
der Raumzelle entsprechende Länge
aufweisen.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann
es beispielsweise vorgesehen sein, dass zur Bildung einer Raumzelle
mit einer geneigten Dachfläche
die Längsrahmen
zwei Stützen
unterschiedlicher Länge
aufweisen. Die Längsrahmen
sind hierbei erfindungsgemäß über Querträger miteinander
verbunden und weisen obere Längsträger auf,
die in einem Winkel zur Horizontalen geneigt sind. Für einen
größeren Neigungswinkel
der Dachfläche
ist es alternativ hierzu auch möglich,
zwei Längsrahmen
unterschiedlicher Höhe über Querträger miteinander
zu verbinden. Das Außenwandelement
liegt hierbei als Dachfläche
auf den längeren oberen
Längsträgern und
den kürzeren
in einem Winkel zur Horizontalen verlaufenden oberen Querträgern auf.
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Zur
Abstützung
der an den Längs-
und Breitseiten der Raumzelle angeordneten selbsttragenden Außenwandelemente
ist erfindungsgemäß an den unteren
Längsträgern und/oder
an den unteren Querträgern
wenigstens eine Stützleiste
angeordnet, auf welche das Außenwandelement
lösbar
aufgesetzt wird.
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Hierbei
weist die Stützleiste
erfindungsgemäß die Form
eines Winkels auf, wobei sich das Außenwandelement auf dem einen
Schenkel abstützt und
der andere Schenkel des Winkels mit dem unteren Längsträger sowohl
verschraubt als auch verschweißt
sein kann oder aber am unteren Längsträger eingehängt ist.
Je nach Gewicht des Außenwandelementes
kann die Stützleiste
weiterhin entweder aus einem Metallblech oder aus einem Kunststoffmaterial
bestehen, wobei zur Vermeidung von Wärmebrücken ein Kunststoffmaterial
aufgrund des geringeren Wärmeleitkoeffizienten
von Vorteil ist.
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Anstelle
einer Stützleiste
können
jedoch an den unteren Längsträgern und/oder
den unteren Querträgern
Laschen oder Ausnehmungen vorgesehen sein, in welche Haken oder
Zapfen eingreifen, die im unteren Bereich der Außenwandelemente für diesen
Zweck angeordnet sind.
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Erfindungsgemäß ist das
Außenwandelement über Verbindungsmittel,
insbesondere eine Schraubverbindung, mit dem oberen Längsträger verbunden,
wobei das Außenwandelement
jedoch auch am oberen Längsträger eingehängt sein
kann. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass das Außenwandelement
sowohl einfach montierbar wie auch demontierbar ist. Bei der Montage
wird das Außenwandelement
hierbei beispielsweise erst auf einer am unteren Längs- und/oder
Querträger
angeordneten Stützleiste
aufgesetzt bzw. in die am unteren Längs- und/oder Querträger angeordneten
Laschen oder Ausnehmungen eingehängt,
um dann gegen den oberen Längsträger verschraubt
zu werden.
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Der
erste untere Längsträger weist
in einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform
einen offenen, vorzugsweise U-förmigen
Querschnitt auf, wobei die Öffnung
der Querschnittsform vorzugsweise ins Innere der Raumzelle gerichtet
ist. Bei der Herstellung der Längsrahmen
wie auch der Raumzellen weisen die oberen Längs- und Querträger vorzugsweise
die gleiche Profilform wie die unteren Längs- und Querträger auf,
wodurch in vorteilhafter Weise für
die Herstellung nur eine minimale Anzahl von unterschiedlichen Profilquerschnitten
vorzuhalten sind.
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Durch
die Wahl eines offenen Querschnitts für die Längsträger und/oder Querträger besteht
in vorteilhafter Weise die Möglichkeit,
ein vorgefertigtes Bodenelement in den ersten unteren Längsträger und/oder
ein vorgefertigtes Deckenelement in den zweiten oberen Längsträger einzuschieben,
wodurch sich ein Zeitvorteil bei der Fertigstellung einer Raumzelle
ergibt. Bei der Zusammenstellung einer Raumzelle aus Längsrahmen
mit sich über
die Länge
der Raumzelle erstreckenden Längsträgern ist
es beispielsweise vor der Montage des letzten unteren Querträgers möglich, über die
Breitseite des noch nicht montierten Querträgers das Bodenelement einzuschieben,
wobei die offenen Querschnitte der unteren Längsträger als Führung dienen. Hierbei ist das Bodenelement
erfindungsgemäß selbsttragend
und im Wesentlichen biegesteif, so dass es in vorteilhafter Weise
keiner zusätzlichen
Versteifungselemente im Bereich des Bodens bedarf. Ein weiterer
Vorteil dieser Ausführungsform
der Erfindung besteht darin, dass das Bodenelement aufgrund seiner
Biegesteifigkeit auch transportabel ist und als ein in großer Stückzahl hergestelltes
vorgefertigtes Bauelement zu einer Baustelle geliefert werden kann.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist auf der dem
Innenraum zugewandten Seite der Außenwandelemente eine Dampfsperre
vorgesehen, die sich erfindungsgemäß über die Stirnseiten der Außenwandelemente
hinaus erstreckt. Die Dampfsperre ist hierbei zwischen einer Innenverkleidung
und einer Wärmedämmschicht
des Außenwandelementes
angeordnet, wobei die Innenverkleidung jedoch auch als eine Verbundplatte
mit integrierter Dampfsperre ausgebildet sein kann. Im Eckbereich der
Raumzelle erstrecken sich die Dampfsperren, die vorzugsweise aus
einer beschichteten Papier- oder einer Kunststofffolie bestehen,
ausgehend von der Stirnfläche
in die Ausnehmung hinein, wobei die sich über die Stirnseiten hinaus
erstreckenden Dampfsperren zur Abdichtung des von den Außenwandelementen
umschlossenen Innenraums beispielsweise durch eine Klebeverbindung
miteinander verbunden sind. Insbesondere bei einem großen Temperaturgefälle zwischen
der Innen- und Außenseite
der Außenwandelemente
verhindert die Dampfsperre in vorteilhafter Weise den Eintritt von
feuchter Raumluft in das Innere des Außenwand- und Eckelements, wodurch die
Bildung von Kondensat und somit eine Herabsetzung des Wärmedämmvermögens der
Außenwand- und
Eckelemente aufgrund einer Durchnässung der Wärmedämmschicht vermieden wird. Durch
die Verbindung der Dampfsperren von aneinandergrenzenden Außenwandelementen
in den Eckbereichen der Raumzelle wird der von den Außenwandelementen umschlossene
Innenraum in vorteilhafter Weise wind- und dampfdicht abgeschlossen.
Dies gilt vorzugsweise für
sämtliche
Stirnflächen
der Außenwandelemente,
d.h. der unteren, oberen und seitlichen Stirnflächen eines jeden Außenwandelementes.
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Erfindungsgemäß kann es
weiterhin vorgesehen sein, dass die sich im Eckbereich der Raumzelle über die
Stirnseiten hinaus erstreckenden Dampfsperren zweier aneinandergrenzenden
Außenwandelemente über eine
selbstklebende Folie miteinander verbunden sind. Bei der selbstklebenden Folie,
die im Bereich der Ausnehmung die Aufgabe einer Dampfsperre übernimmt,
handelt es sich vorzugsweise um ein herkömmliches Klebeband, dass nach
der Montage der Außenwandelemente
auf deren Stirnseiten geklebt wird, die Dampfsperren auf der jeweiligen
Stirnseite der Außenwandelemente
fixiert und sich von der Stirnseite des einen Außenwandelements über die
einspringende Ecke zur Stirnseite des angrenzenden Außenwandelementes erstreckt.
Durch die einfache Montage einer solchen selbstklebenden Folie ergibt
sich der Vorteil, dass der Bereich der Ausnehmung kostengünstig abzudichten ist,
wobei die selbstklebende Folie im Bereich der aneinandergrenzen den
Kanten der Stirnseiten vorzugsweise eine Falzung aufweist, die eine
relative Bewegung der Außenwandelemente
zueinander beispielsweise durch Wärmedehnung ermöglicht und
dabei ein Einreißen
der selbstklebenden Folie verhindert.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung umfasst das Eckelement wenigstens eine Wärmedämmschicht
und eine Verkleidung, wobei die Wärmedämmschicht von der Verkleidung
und den Stirnseiten der im Eckbereich der Raumzelle aneinandergrenzenden
Außenwandelemente
umschlossen wird. Die Verkleidung, die insbesondere aus Blech, Kunststoffmaterial
oder Holz besteht, schließt die
Wärmedämmschicht
nach außen
hin ab und verhindert somit deren Durchfeuchtung oder Beschädigung.
Bei der Montage des Eckelements wird nach dem Einbringen der Wärmedämmschicht
in die Ausnehmung die Verkleidung vorzugsweise mit einer Schraub-
oder Klemmverbindung in der Ausnehmung befestigt, wobei die Befestigungspunkte
nicht vorgegeben sind. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass das
Eckelement aus standardisierten Bauteilen bestehen kann und in Ausnehmungen
mit unterschiedlichen Abmessungen einfach sowie passgenau befestigt
werden kann.
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Alternativ
kann das Eckelement jedoch auch ein mit wärmedämmendem Material gefülltes Kunststoff-Hohlprofil,
insbesondere aus Polyurethan, umfassen, wobei der Querschnitt des
Hohlprofils wenigstens zwei den Stirnflächen der Außenwandelemente zugeordnete
Schenkelflächen
aufweist.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind
die Eckelemente in die Ausnehmungen einklebbar. Nach der Montage
von zwei aneinandergrenzenden Außenwandelementen im Eckbereich
einer Raumzelle kann somit das Eckelement mit den den Stirnseiten
der Außenwandelemente
zugeordneten Flächen
verklebt werden. Die Klebeverbindung zwischen dem Eckelement und
den Stirnseiten der Außenwandelemente
kann beispielsweise durch Ein- oder Mehrkomponenten-Flüssigkleber,
mit selbstklebendem doppelseitigem Klebeband oder aber mit Heißkleber
hergestellt werden, wobei die Klebeverbindung für eine spätere Demontage der Außenwandelemente
und des Eckelements insbesondere durch einen in die Klebeverbindung
eingelegten Trennfaden oder Trenndraht wie der lösbar ausgestaltet sein kann.
Die Klebeverbindung zwischen der Stirnseite eines Außenwandelementes und
der entsprechenden Fläche
eines Eckelements wird hierbei durch Straffung des vorzugsweise
wellenförmig
lose eingeklebten Trennfadens aufgetrennt. Hierdurch sind die Außenwandelemente
und das Eckelement in vorteilhafter Weise auch nach einer Demontage
wieder verwendbar.
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Zur
Auflagerung der Raumzelle auf dem Baugrund sind im Eckbereich der
Raumzelle Fundamente vorgesehen, auf denen sich die Raumzelle abstützt. Bei
den Fundamenten handelt es sich vorzugsweise um vorgefertigte Einzel-
oder Streifenfundamente aus Stahlbeton, die lediglich an den dafür vorgesehen
Stellen auf dem Grundstück
zu platzieren sind, und die zum leichteren Transport bevorzugt mehrteilig
ausgebildet sind. Hierdurch ergibt sich nach der Demontage und dem
Abtransport der Raumzelle der Vorteil, dass auch die Fundamente entfernbar
und wieder verwendbar sind, so dass der Baugrund nachhaltig nutzbar
ist und mit geringen Kosten in den ursprünglichen Zustand rückversetzt werden
kann.
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Erfindungsgemäß kann es
weiterhin vorgesehen sein, dass zwischen der Raumzelle und den Fundamenten
wenigstens ein Nivellierelement angeordnet ist, das zum Ausgleich
von unterschiedlichen Höhenlagen
der Fundamente dient. Beim Setzen der Fundamente ergibt sich hierdurch
der Vorteil, dass eine größere Toleranz
in Bezug auf die Höhenlage der
einzelnen Fundamente besteht und bei unebenem Baugrund oder aber
beim Setzen eines Fundaments die Höhendifferenz durch das Nivellierelement auch
nachträglich
noch ausgeglichen und die Raumzelle horizontal ausgerichtet werden
kann.
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Bei
der Herstellung einer Gebäudekonstruktion
mit wenigstens einer ersten und einer zweiten miteinander verbundenen
Raumzelle können
die Raumzellen erfindungsgemäß nebeneinander
oder übereinander
bzw. nebeneinander und übereinander angeordnet
sein. Zur Erweiterung oder Verkleinerung der Gebäudekonstruktion sind die Raumzellen
erfindungsgemäß in vorteilhafter
Weise lösbar
miteinander verbunden. Die freien Außenseiten der Gebäudekonstruktion
werden hierbei von über-
und nebeneinander angeordneten Außenwandelementen im Wesentlichen
umschlossen. Aufgrund einer Vielzahl von unter schiedlicher Kombinationsmöglichkeiten
der ersten und zweiten Raumzelle ergibt sich als weiterer Vorteil,
dass der Bauherr eine hohes Maß an
Flexibilität
bei der Gestaltung seiner Gebäudekonstruktion erhält.
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Gemäß einer
weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform
können
die Raumzellen in einem Abstand zueinander angeordnet sein, wobei
zwischen den aneinandergrenzenden Stirnseiten der Außenwandelemente
der beabstandet zueinander angeordneten Raumzellen Koppelelemente
lösbar befestigt
sind. Die Koppelelemente dienen hierbei insbesondere zur Abdichtung
des von den Außenwandelementen
umschlossenen Innenraums im Bereich zwischen den beabstandet zueinander
angeordneten Raumzellen und können
Bestandteil der durch die Außenwandelementen
definierten Seiten-, Dach- und bodenzugewandten Außenwände der
Gebäudekonstruktion
sein.
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Da
mit den erfindungsgemäßen Raumzellen eine
Gebäudekonstruktion
erstellt werden kann, deren Grundriss eine von der Rechteckform
abweichende Form, wie beispielsweise eine L-, T- oder sogar eine
Sternform, aufweist, ergibt sich der Vorteil einer hohen Variabilität bei der
Gestaltung des Grundrisses.
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Wie
die Außenwandelemente
weisen auch die Koppelelemente einen Tragrahmen und eine Wärmedämmung auf,
die durch eine umschließende äußere Verkleidung
vor mechanischen Beschädigungen
und Witterungseinflüssen
geschützt
sind. Da die Koppelelemente keine tragende Funktion übernehmen
und folglich nur sich selbst tragen müssen, sind sie aufgrund ihrer
einfachen Konstruktion in vorteilhafter Weise in großer Stückzahl industriell
herstellbar.
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Die
Form der Koppelelemente ist hierbei von der Form des Grundrisses,
insbesondere dem Winkel zwischen den Stirseiten der Außenwandelementen
der beabstandet zueinander angeordneten Raumzellen sowie dem Abstand
zwischen den Raumzellen abhängig.
Bei einem L-förmigen
Grundriss weist die Gebäudekonstruktion
beispielsweise eine einspringende Ecke mit zwei in einem rechten Winkel
zueinander angeordneten Außenwandelementen
auf, deren aneinandergrenzende Stirnseiten über das Koppelelement miteinander verbunden
werden. Das Koppelelement weist hierfür zwei in einem rechten Winkel
zueinander angeordnete Seitenflächen
auf, die den Stirnseiten der Außenwandelemente
zugewandt und mit diesen lösbar
verbunden sind.
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Zur
wind- und dampfdichten Abdichtung des von den Außenwandelementen und Koppelelementen
umschlossen Innenraumes umfassen die Koppelelemente Dampfsperren,
die sich über
die den Stirnseiten der Außenwandelemente
zugewandten Seiten der Koppelelemente hinaus erstrecken. Die Dampfsperren,
die insbesondere aus einer Papier- oder Kunststofffolie bestehen,
sind vorzugsweise mit den Dampfsperren der angrenzenden Außenwandelemente
verklebt, können
aber auch auf eine andere Weise mit diesen verbunden sein.
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Der
Abstand zwischen den aneinandergrenzen Raumzellen liegt vorzugsweise
in einem Bereich von 20cm bis 50cm und ist sowohl von der Stärke der aneinandergrenzenden
Außenwandelemente
der beabstandet zueinander angeordneten Raumzellen als auch deren
Winkel zueinander abhängig.
Da die Außenwandelemente
vorzugsweise eine Stärke
von 30cm aufweisen, hat sich beispielsweise für einen L-förmigen Grundriss der Gebäudekonstruktion
ein Abstand von 30cm als besonders vorteilhaft erwiesen.
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Der
durch die Beabstandung der Raumzellen gewonnene Zwischenraum kann
in vorteilhafter Weise als zusätzlicher
Wohnraum oder zum Einbau eines Einbauschrankes genutzt werden. Hierfür ist zwischen
den aneinandergrenzenden Raumzellen ein ein- oder mehrteiliges Bodenelement
und/oder Deckenelement lösbar
an diesen befestigt. Das Bodenelement bzw. das Deckenelement kann
hierbei entweder an den Längsrahmen
und/oder Querträgern
der benachbarten Raumzellen eingehängt oder aber mit diesen verschraubt
sein.
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Weiterhin
ist es denkbar, dass der Zwischenraum zwischen den Raumzellen zur
Unterbringung von Ver- und Entsorgungsleitungen, wie beispielsweise
Gas-, Ab- und Frischwasserleitungen, dient.
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Aus
Gründen
des Schallschutzes und zur ungehinderten Wärmedehnung ist erfindungsgemäß zwischen
den nebeneinander bzw. übereinander
angeordneten Raumzellen ein Dämpfungselement
vorgesehen, welches insbesondere aus Neopren besteht.
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Zur
Abdichtung von zwischen den Stirnseiten der Außenwandelemente auftretenden
Fugen ist in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung in
den Fugen ein Dichtband oder -schlauch angeordnet, welche insbesondere
aus einem mit Bitumen imprägnierten
dauerelastischen Polyurethanschaumkunststoff oder EPDM bestehen.
Das Dichtband dient hierbei als Winddichtung und verhindert weiterhin
das Eindringen von Feuchtigkeit in das Innere der Gebäudekonstruktion
und in die zwischen den Außenwandelementen
und den Außenseiten
der Raumzelle sich befindlichen Zwischenräume.
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Weiterhin
ist vor den Außenwandelementen zur
Vermeidung von Tauwasserbildung im Bereich der Außenwand-,
Koppel-, und/oder Eckelemente in erfindungsgemäßer Weise eine beabstandet
angeordnete hinterlüftete
Fassade vorgesehen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass bei
den Außenwandelementen
auf eine äußere wasserabweisende
Oberfläche
verzichtet werden kann, wobei es denkbar ist, dass beispielsweise
in die Außenwandelemente Wärmedämmmatten
aus Steinwolle integriert sind und die Außenwandelemente ohne eine zusätzliche Abdeckung
direkt der hinterlüfteten
Fassade zugewandt sein können.
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Innerhalb
des von den Außenwandelementen
umschlossenen Innenraums können
die Raumzellen in erfindungsgemäßer Weise
durch Innenwandelemente unterteilt werden. Bei den Innenwandelementen
handelt es sich vorzugsweise um ein aus dem Stand der Technik bekanntes
Trennwandsystem aus Holzwerkstoffplatten oder um Leichtbauwände, die
eine Rahmenkonstruktion aus Holz mit vorgesetzten Gipskartonplatten
aufweisen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend im Bezug auf die Zeichnungen anhand von
bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben.
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In
den Zeichnungen zeigen
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1a eine
schematische räumliche
Ansicht einer einzelnen erfindungsgemäßen Raumzelle mit Boden, Außenwandelementen
und Eckelementen,
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1b eine
schematische räumliche
Ansicht von übereinander
und nebeneinander angeordneten erfindungsgemäßen Raumzellen mit Außenwandelementen
und Eckelementen,
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2 eine
schematische Schnittdarstellung einer Aufsicht auf den Eckbereich
einer erfindungsgemäßen Raumzelle
mit an den Außenseiten
der Raumzellen angeordneten Außenwandelementen und
mit einem in dem Eckbereich eingeklebten Eckelement,
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3 eine
schematische Schnittdarstellung einer Aufsicht auf zwei aneinandergrenzende
Raumzellen mit an den Außenseiten
der Raumzellen angeordneten Außenwandelementen,
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4 eine
schematische Schnittdarstellung einer Aufsicht auf zwei nebeneinander
beabstandet zueinander angeordneten Raumzellen mit an den Außenseiten
der Raumzellen angeordneten Außenwandelementen
und einem zwischen den Außenwandelementen
angeordneten Koppelelement,
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5 eine
schematische Schnittdarstellung in einer Aufsicht auf drei beabstandet
zueinander angeordneten Raumzellen im Bereich einer einspringenden
Ecke der erfindungsgemäßen Gebäudekonstruktion
mit an den Außenseiten
der Raumzellen angeordneten Außenwandelementen
und einem im Bereich der einspringenden Ecke angeordneten Koppelelement,
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6 eine
schematische Schnittdarstellung einer Seitenansicht zweier übereinander
angeordneter Raumzellen mit an den Außenseiten der Raumzellen befestigten
Außenwandelementen
sowie mit einem in die obere Raumzelle eingeschobenen Bodenelement,
-
7 eine
schematische seitliche Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Raumzelle
im Bereich der Auflagerung der Raumzelle auf einem Einzelfundament,
und
-
8 eine
schematische Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Übergangs
von einem eine Dachfläche
bildendem horizontal angeordneten Außenwandelement zu einem vertikal
angeordneten Außenwandelement.
-
In 1a ist
eine Raumzelle 1 mit einem ersten und zweiten rechteckigen,
im Wesentlichen geschlossenen Längsrahmen 2, 4 gezeigt,
die über
vier Querträger 6 lösbar miteinander
verbunden sind, wobei die Raumzelle 1 insbesondere aus
Stahlprofilen besteht. Die Querträger 6 weisen hierbei
an ihren Enden jeweils eine Stirnplatte 8 auf, mit denen
sie im Eckbereich der Längsrahmen 2, 4 an
diese angeschlossen werden. Wie der Anmelder gefunden hat, hat sich
für die Übertragung
von Biegemomenten und Querkräften
zwischen den Querträgern 6 und
den Längsrahmen 2, 4 eine
in 1a nicht weiter dargestellte Schraubverbindung
der Längsrahmen 2, 4 mit der
Stirnplatte 8 des Querträgers 6 als besonders vorteilhaft
herausgestellt. Weiterhin besteht durch die lösbare Verbindung der Längsrahmen 2, 4 und
der Querträger 6 der
Vorteil, dass die Raumzelle 1 in Einzelteile zerlegt einfach
zu transportieren ist.
-
Die
Längsrahmen
umfassen jeweils einen ersten unteren und einen zweiten oberen Längsträger 10a, 10b, 12a, 12b,
die mit ihren Stirnseiten über eine
im rechten Winkel dazu angeordnete Stütze 14a, 14b, 16a, 16b zu
einem selbsttragenden, eigenständigen
Rahmen verbunden sind. Die Stützen 14a, 14a, 16a, 16b sind
vorzugsweise aus einem quadratischen Hohlprofil gebildet und weisen
eine Länge auf,
die im Wesentlichen der Höhe
der Raumzelle 1 entspricht. Die Längsträger 10a, 10b, 12a, 12b können wie
auch die Querträger 6 ebenfalls
mit einer Stirnplattenverbindung am jeweiligen oberen oder unteren
Ende der Stützen 14a, 14b, 16a, 16b mit
einer Schenkelfläche
des quadratischen Hohlprofils der Stütze 14a, 14b, 16a, 16b verschweißt oder
aber mit der Stütze 14a, 14b, 16a, 16b lösbar verschraubt oder
aber gesteckt sein. Der Innenraum des quadratischen Hohlprofils
der Stützen 14a, 14b, 16a, 16b kann
hierbei in vorteilhafter Weise zur Aufnahme von elektrischen oder
sonstigen Ver- und Entsorgungsleitungen genutzt werden.
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Die
Längs-
und Querträger 6, 10a, 10b, 12a, 12b weisen
einen in 1a nicht erkennbaren offenen
U-förmigen
Querschnitt mit im Wesentlichen gleicher Profilhöhe auf, wobei die Öffnungen
des U-förmigen
Querschnitts der Quer- und Längsträger 6, 10a, 10b, 12a, 12b in
Richtung des Innenraumes der Raumzelle weisen. Vor dem Verbinden
der beiden Längsrahmen 2, 4 über die
unteren Querträger 6 kann
in vorteilhafter Weise ein selbsttragendes Bodenelement 18 in
die offenen Querschnitte der Profile der unteren Längsträger 10a, 10b eingeschoben werden,
wobei das Bodenelement 18 auf den in 1a nicht
dargestellten unteren Schenkelflächen des
U-förmigen
Querschnitts der Quer- und Längsträger 6, 10a, 10b, 12a, 12b aufliegt.
Das selbsttragende Bodenelement 18 ist hierbei insbesondere
ein Trapezblech und konstruktiv derart biegesteif gestaltet, dass
es bei einer für
Wohn- und Geschäftshäuser üblichen
Deckenbelastung nahezu eben bleibt und sich nicht durchbiegt. In
gleicher Weise kann das Bodenelement 18 jedoch auch aus
einer Vielzahl von einzelnen stab- oder stangenförmigen Einzelelementen zusammengesetzt
werden, wodurch sich der Transport und die Montage nochmals vereinfachen.
-
Zum
Schutz des Innenraumes der Raumzelle 1 vor Witterungseinflüssen können sowohl
an den Längs-
und Breitseiten als auch an der Ober- und Unterseite der Raumzelle 1 selbsttragende
nichtaussteifende Außenwandelemente 20, 22 angeordnet
werden, deren Länge
und Höhe
im Wesentlichen der Höhe
und Länge
bzw. Höhe
und Breite der Raumzelle 1 entsprechen. Die Außenkanten
der Außenwandelemente 20, 22 schließen hierbei
im Wesentlichen bündig
mit den Außenkanten
der Raumzelle 1 ab.
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Bei
der Montage der Außenwandelemente 20, 22 an
der Längs-
und Breitseite der Raumzelle 1 werden diese auf im unteren
Bereich der Raumzelle 1 angebrachte Stützleisten 24 lösbar aufgesetzt
und im oberen Bereich des Außenwaldelementes 20, 22 mit
der Raumzelle 1 verschraubt, wobei die Stützleisten 24 vorzugsweise
an den unteren Quer- und Längsträgern 6, 10a, 10b angeordnet
sind. Die Stützleisten 24 können hierbei
ein an den Quer- und Längsträgern 6, 10a, 10b angeordnetes
Blech oder ein Winkel sein, die mit den unteren Längsträgern 10a, 10b und
den unteren Querträgern 6 verschraubt,
verschweißt
oder auf andere Weise an diesen befestigt sind. Die Außenwandelemente 20, 22 werden
weiterhin vorzugsweise mit den oberen Quer- und Längsträgern 6, 12a, 12b verschraubt, können jedoch
auch an in 1a nicht dargestellten Laschen
eingehängt
werden, die an den Quer- und Längsträgern 6, 12a, 12b angebracht
sind.
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Die
an der Ober- und Unterseite der Raumzelle 1 angeordneten
Außenwandelemente 20a, 20b, die
aus darstellerischen Gründen
in 1a nicht gezeigt sind, sind mit den Quer- und
Längsträgern 6, 10a, 10b, 12a, 12b vorzugsweise über eine
Schraubverbindung verbunden, können
jedoch aber auch lediglich auf diesen aufliegen oder an diesen angehängt sein.
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Die
nach der Montage von zwei aneinandergrenzenden Außenwandelementen 20, 22 im
Eckbereich der Raumzelle 1 entstehende einspringende Ecke
oder Ausnehmung wird erfindungsgemäß durch ein Eckelement 26 geschlossen
oder ausgefüllt,
wobei das Eckelement 26 mit den Stirnseiten der Außenwandelemente 20, 22 verklebt,
verschraubt oder über
eine Klemmverbindung befestigt wird.
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In
diesem Zusammenhang ist in 1b eine zweigeschossige
Gebäudekonstruktion 54 dargestellt,
welche aus jeweils zwei mit parallel aneinander angrenzenden Längsseiten
neben- und übereinander
angeordneten Raumzellen 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 und zwei
dazu in einem rechten Winkel an den Breitseiten übereinander angeordneten Raumzellen 1.5, 1.6 besteht.
Die Raumzellen 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6 sind an
ihren sich in horizontaler und vertikaler Richtung erstreckenden
Außenseiten
von Außenwandelementen 20, 20a, 20b, 22 und
im Eckbereich von Eckelementen 26 umschlossen, wobei die
Außenwandelemente 20, 20a, 20b, 22 und
die Eckelemente 26 entweder eine in 1b dargestellte
ebene Fläche
bilden oder stufig ineinander übergehen
können,
wie dies z.B. in 2 gezeigt ist. Die an den Raumzellen 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6 angeordneten
Außenwand- und
Eckelemente 20, 20a, 20b, 22, 26 bilden
hierbei in der Auf- und Seitenansicht die Form eines geschlossenen
Rechtecks.
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2 zeigt
den Eckbereich einer Raumzelle 1 mit an den Außenseiten
der Raumzelle 1 angeordneten Außenwandelementen 20, 22,
die an den nach außen
weisenden Schenkelflächen
der zugehörigen Stütze 14a, 14b, 16a, 16b und
der Quer- und Längsträger 6, 10a, 10b, 12a, 12b anliegen.
Hierbei ist zwischen den Außenwandelementen 20, 22 und
der den Außenwandelementen 20, 22 zugewandten
Schenkelflächen
der Stützen 14a, 14b, 16a, 16b ein
Dichtband 28a angeordnet, um den Austausch von Luftmassen
unterschiedlicher Temperaturen und den Eintritt von Feuchtigkeit
in das Innere des von den Außenwandelementen 20, 22 umschlossenen
Raumes zu verhindern und die Übertragung
von Schall zu reduzieren.
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In
die einspringende Ecke der Raumzelle 1 von 2 ist
ein Eckelement 26 eingesetzt, welches eine Wärmedämmung 26b aufweist,
die an den Stirnseiten der Außenwandelemente 20, 22 anliegt
und nach außen
hin von einer Verkleidung 26a vor Beschädigung und Feuchtigkeit geschützt wird.
Im Inneren des Eckelements 26 kann eine Leitung wie beispielsweise
ein Regenrohr 26c, angeordnet sein, welches von der Wärmedämmung 26b umschlossen wird.
Die äußere Verkleidung 26a ist über eine Schraubverbindung 26d in
der Ausnehmung befestigt, wobei die Lage der Befestigungspunkte
in der Ausnehmung nicht vorgegeben ist. Die Verkleidung 26a besteht
hierbei vorzugsweise aus einem nachgiebigen Metallblech oder Kunststoff,
welches sich der relativen Verschiebung der Außenwandelemente 20, 22 zueinander,
beispielsweise durch Wärmedehnung,
anzupassen vermag.
-
Zwischen
den Stirnseiten der Außenwandelemente 20, 22 und
dem Eckelement 26 ist eine Dampfsperre 34 angeordnet,
die mit den sich über die
Stirnflächen
der Außenwandelemente 20, 22 hinaus
ragenden, in 2 nicht dargestellten Dampfsperren
der Außenwandelemente 20, 22 verbunden ist.
Die Dampfsperre 34 erstreckt sich hierbei von der Stirnfläche des
Außenwandelements 20 zur
Stirnfläche
des Außenwandelements 22 und
dichtet auf diese Weise den Eckbereich der Raumzelle wind- und dampfdicht
ab. Bei der Dampfsperre 34 handelt es sich vorzugsweise
um ein herkömmliches
Klebeband, dass auf die Stirnflächen
der Außenwandelemente 20, 22 und
mit deren Dampfsperren verklebt wird.
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Durch
die Anordnung des Eckelements 26 in der einspringenden
Ecke der Raumzelle 1 sowie der weiteren Abdichtung durch
das Dichtband 28a und die Dampfsperre 34 ist der
von den Außenwandelementen 20, 22 begrenzte
Innenraum 32 nach außen hin
in vorteilhafter Weise abgeschlossen und vor Witterungseinflüssen geschützt.
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Zwei
nebeneinander angeordnete Raumzellen 1.7, 1.8 mit
an der Außenseite
angeordneten Außenwandelementen 20 sind
in 3 dargestellt. Wie zuvor schon in 2 gezeigt,
ist auch hier an den den Außenwandelementen 20 zugewandten
Schenkelflächen
der Stützen 14b, 16b ein
Dichtband 28a zur ungehinderten Wärmedehnung der Außenwandelemente 20 vorgesehen.
Die an den Außenseiten der
Raumzellen 1 angeordneten Außenwandelemente 20 grenzen
hierbei mit ihren Stirnseiten aneinander, wobei die sich zwischen
den Stirnseiten der Außenwandelemente 20 befindliche
Fuge durch ein weiteres Dichtband 28b oder -schlauch ausgefüllt ist, welches
insbesondere aus einem mit Bitumen imprägnierten, dauerelastischen
Polyurethanschaumkunststoff oder EPDM besteht und an dessen Stelle die
in 3 nicht dargestellten Dampfsperren der Außenwandelemente 20 miteinander
verbunden sind. Die Außenwandelemente 20,
sind wie in 3 gezeigt, mit den oberen Längsträgern 12a, 12b verschraubt,
wobei die oberen Längsträger 12a, 12b nicht
dargestellte Ausnehmungen und die Außenwandelemente 20 ebenfalls
nicht dargestellte, in die Außenwandelemente 20 integrierte
Gewindeabschnitte aufweisen, mit denen sich die Außenwandelemente 20 an
den Längsträgern 12a, 12b über eine Schraubverbindung
befestigen lassen. Zur Kopplung der aneinandergrenzenden Außenseiten
zweier Raumzellen 1.7, 1.8 können die aneinandergrenzenden
Querträger 6 über eine
Schraubverbindung 36 lösbar
miteinander verbunden sein.
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In
gleicher Weise wie 3 zeigt auch 4 zwei
nebeneinander angeordnete Raumzellen 1.7, 1.8 mit
an der Außenseite
der Raumzellen 1.7, 1.8 befestigten Außenwandelementen 20,
wobei jedoch die in 4 gezeigten Raumzellen 1.7, 1.8 beabstandet
zueinander angeordnet sind. Der Abstand B zwischen den Raumzellen 1.7, 1.8 liegt
hierbei in einem Größenbereich,
der ungefähr
der Dicke der Außenwandelemente 20 entspricht.
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Zwischen
den gegenüberliegenden,
einander zugewandten Stirnseiten der Außenwandelemente 20 der
beabstandet zueinander angeordneten Raumzellen 1.7, 1.8 ist
ein Koppelelement 56 angeordnet, welches mit den Stirnseiten
der Außenwandelemente 20 verbunden
ist. In gleicher Weise wie die Außenwandelemente 20, 22 weist
auch das Koppelelement 56 einen mit einer Wärmedämmschicht
und einer Dampfsperre 34 versehenen Tragrahmen auf. Die
Dampfsperre erstreckt sich hierbei über die den Stirnseiten der
Außenwandelemente 20 zugewandten
Seiten hinaus und ist mit den Dampfsperren 34 der Außenwandelemente 20 vorzugsweise über eine Klebeverbindung
wind- und dampfundurchlässig
verbunden. Als Witterungsschutz ist das Koppelelement 56 von
außen
her mit einer angehefteten bzw. angeschraubten Schutzabdeckung 60 aus
Metall oder Kunststoff verkleidet, wohingegen zur Seite des Innenraums 32 hin
beispielsweise eine Leichtbauplatte aus Gipskarton als Innenverkleidung 58 zwischen den
Vertikalträgern 14a, 14b angeordnet
sein kann. Zur Befestigung des Koppelelements 56 ist dieses entweder
mit den Außenwandelementen 20 verschraubt
oder an diesen über
eine Steckverbindung lösbar
eingehängt.
-
Eine
weitere Anordnung von Raumzellen 1.7, 1.8, 1.9,
wie sie beispielsweise bei Gebäudekonstruktionen
mit einem L-förmigen
Grundriss zum Einsatz gelangen kann, ist in 5 gezeigt.
Hierbei wurde die in 4 gezeigte Anordnung aus den
mit ihren Breitseiten beabstandet aneinandergrenzenden Raumzellen 1.7, 1.8 um
eine weitere Raumzelle 1.9 erweitert, die an der Längsseite
der Raumzelle 1.8 beabstandet angrenzt. Dazu wurde das
in 4 dargestellte Koppelelement 56 sowie
das an der Längsseite
der Raumzelle 1.8 angeordnete Außenwandelement 20 durch
das in 5 dargestellte Koppelelement 56 sowie
das dem an der Breitseite der Raumzelle 1.9 angeordnete
Außenwandelement 22 ersetzt.
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Die
an den Außenseiten
der Raumzelle 1.7, 1.9 lösbar befestigten Außenwände 20, 22 stehen nahezu
in einem rechten Winkel zueinander und definieren eine einspringende
Ecke, in welcher zwischen den Stirnseiten der Außenwandelemente 20, 22 ein
Koppelelement 56 angeordnet ist. In vorteilhafter Weise
entspricht der Abstand B zwischen den Raumzellen 1.7, 1.8, 1.9 im
Wesentlichen der Dicke der Außenwandelemente 20, 22,
so dass das Koppelelement 56 nach außen hin von den Stirnseiten der über Eck
angeordneten Außenwandelementen 20, 22 nahezu
vollständig
umschlossen wird. Als Witterungsschutz ist, wie auch schon in 3 gezeigt, eine
Schutzabdeckung 60, ein in 5 nicht
dargestelltes Fassadenbauteil oder ein Fassadenelement auf der nach
außen
hin gerichteten Seite des Koppelelements 56 befestigt.
In Richtung des Innenraumes 32 sind zwischen den Vertikalträgern 14a, 14b, 16a der
Raumzellen 1.7, 1.8, 1.9 Innenverkleidungen 58 angeordnet,
die vorzugsweise aus Gipskartonplatten bestehen.
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Wie
auch schon in 4 gezeigt ist, erstreckt sich
eine Dampfsperre 34 über
die den Stirnseiten der Außenwandelemente 20, 22 zugewandten Seiten
des Koppelelements 56 eine hinaus, die mit den Dampfsperren 34 der
Außenwandelemente 20, 22 wind-
und dampfundurchlässig,
insbesondere durch eine Klebeverbindung, verbunden ist.
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6 zeigt
einen Vertikalschnitt durch zwei übereinander angeordnete Raumzellen 1.1, 1.3,
wobei in der oberen Raumzelle 1.3 ein Bodenelement 18 angeordnet
ist. Bei den an den Außenseiten
der Raumzelle 1.3 angeordneten Außenwandelementen 20 stützt sich
das obere Außenwandelement 20 hierbei
auf der Schenkelfläche
einer im unteren Bereich der oberen Raumzelle 1.3 angeordneten
Stützleiste 24 ab
und ist zusätzlich über eine
Schraubverbindung 36 gegen den unteren Längsträger 10a, 10b verschraubt.
Die Stützleiste 24 weist
einen L-förmigen
Querschnitt auf, dessen vertikaler Schenkel mit dem unteren Längsträger 10a, 10b der
oberen Raumzelle 1.3 verschraubt ist. Zwischen den sich
gegenüberliegenden
Stirnseiten der oberen und unteren Außenwandelemente 20 ist
ein Dichtband 28b angeordnet, das das Eindringen von Feuchtigkeit
in das Innere des von den Außenwandelementen 20 umschlossenen
Raumes 32 verhindert und die in 6 nicht
dargestellten Dampfsperren der Außenwandelemente 20 miteinander
verbindet. Weitere Dichtbänder 28a mit
kleineren Querschnittsabmessungen sind zwischen den Außenwandelementen 20 und
den Längsträgern 10a, 10b, 12a, 12b angeordnet.
Für die
ungehinderte Wärmeausdehnung
der Außenwandelemente 20 übernehmen
die Dichtbänder 28a, 28b neben
der Abdichtung zusätzlich
noch die Aufgabe der Bildung einer Dehnungsfuge.
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Wie 6 weiterhin
zeigt, ist in den durch die ersten unteren Längsträger 10a, 10b und
Querträger 6 gebildeten
Rahmen der oberen Raumzelle 1.3 ein Bodenelement 18 eingefasst.
Das Bodenelement 18 weist hierbei als tragendes Bauteil
ein Trapezblech 40 auf, auf welchem eine Dämmschicht 30 zur
Wärme-
und Schalldämmung
angebracht ist. Oberhalb der Dämmschicht 30 können zusätzlich noch
Heizelemente einer Fußbodenheizung 38 vorgesehen
sein, auf die in bekannter Weise als oberste Lage ein Fußboden 42 aufgebracht
ist. Hierbei sind in vorteilhafter Weise sowohl die elektrischen
Anschlüsse 44 als
auch die wärme-
und wassertechnischen Installationen im Bodenelement 18 verlegt,
so dass auch die Anschlusspunkte für die jeweiligen Verbraucher,
wie beispielsweise der Zu- und Ablauf für eine Waschmaschine, im Bodenelement 18 vorgesehen sein
können.
Ferner ergibt sich hierdurch der Vorteil, dass auf diese Weise die
Außenwandelemente 20, 22 ohne
Rücksicht
auf irgendwelche Versorgungsleitungen montiert bzw. demontiert werden
können,
da sämtliche
Versorgungsleitungen im Boden aufgenommen sind.
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Anstelle
eines einteiligen Bodenelements 18 kann dieses gemäß einer
nicht dargestellten Ausführungsform
auch mehrteilig ausgebildet sein, wodurch sich der Transport des
Bodenelements erheblich erleichtert.
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Bei
der Decke der unteren Raumzelle 1.1 kann es sich um eine
in 6 nicht weiter dargestellte abgehängte Decke
handeln, die innerhalb des von den oberen Querträgern 6 und den oberen
Längsträgern 12a, 12b der
unteren Raumzelle 1.1 gebildeten Rahmens angeordnet ist.
Hierbei ist es in vorteilhafter Weise möglich, für die Deckenbeleuchtung die
in dem darüber
angeordneten Bodenelement 18 befindlichen elektrischen
Anschlüsse 44 zu
nutzen, wodurch keine aufwendige Verlegung von zusätzlichen elektrischen
Leitungen innerhalb der abgehängten Decke
mehr erforderlich ist. Das Bodenelement 18 kann hierfür sowohl
an der Oberseite als auch an der Unterseite mit elektrischen Anschlüssen 44 versehen sein.
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Vor
den Außenwandelementen 20, 22 ist weiterhin
eine hinterlüftete
beabstandet angeordnete Fassade 52 vorgesehen, die punktweise
mit dem Außenwandelement 20, 22 verbunden
ist und sich über die
Höhe der
Raumzelle oder auch der gesamten Gebäudekonstruktion 54 erstrecken
kann. Die hinterlüftete
Fassade 52 dient hierbei der Vermeidung von Tauwasserbildung
im Bereich der Außenwandelemente.
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Weiterhin
zeigt 6 den Anschluss des Querträgers 6 an den Längsträger 12a, 12b der Längsrahmen 2, 4.
Sowohl der Längsträger 12a, 12b als
auch der Querträger 6 weisen
hierbei Stirnplatten 8 auf, die miteinander verschraubt
werden. Die Stirnplatten 8 sind derart dimensioniert, dass
bei mehrgeschossiger Bauweise die maximal auftretenden Biegemomente
und Querkräfte
unter Einhaltung der normgemäßen Sicherheitsanforderungen übertragen werden
können.
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Ein
Vertikalschnitt durch den unteren Bereich einer Raumzelle 1.1 ist
in 7 dargestellt. Wie auch schon bei der oberen Raumzelle 1.3 in 6 gezeigt, ist
auch hier ein mit elektrischen und wärmetechnischen Installationen
versehenes Bodenelement 18 im unteren Bereich der Raumzelle 1.1 angeordnet und
ein vertikales Außenwandelement 20, 22 an
der Außenseite
der Raumzelle 1.1 auf einen Winkel 24 aufgesetzt.
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Die
Raumzelle 1.1, sowie bei einer mehrgeschossigen Gebäudekonstruktion
alle darüber
angeordneten weiteren Raumzellen 1.3 stützen sich auf jeweils einem
unter der untersten Raumzelle 1.1 im Eckbereich angeordneten
mehrteiligen Einzelfundament 46 ab, das zum leichteren
Transport insbesondere aus mehreren übereinander angeordneten Fundamentsegmenten 46a, 46b, 46c besteht.
Zum Ausgleich einer unterschiedlichen Höhe von benachbarten Einzelfundamenten
ist zwischen dem Einzelfundament 46 und der Raumzelle 1.1 ein
Nivellierelement 48 angeordnet. Das in 7 nur
schematisch dargestellte Nivellierelement 48 kann eine
Gewindespindel umfassen, über
die der Niveauausgleich vorzugsweise jeder Raumzelle 1.1, 1.2, 1.5 im
Nachhinein per Hand ausgeführt
werden kann. Das Nivellierelement 48 ist hierzu mit der
Raumzelle 1.1 und dem Einzelfundament 46 verschraubt,
kann aber auch in das Einzelfundament 46 einbetoniert sein.
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Zur
thermischen Isolation der aus den Raumzellen 1 gebildeten
Gebäudekonstruktion
gegenüber dem
Baugrund 50 sind unterhalb der Raumzellen, z.B. der in 1b gezeigten
unteren Raumzellen 1.1, 1.2, 1.5, mit
einer Wärmedämmung versehene bodenseitige
Außenwandelemente
vorgesehen, die als Bodenabschlusselemente 20a vorzugsweise
die gleiche Breite und die gleiche Länge wie die zugehörigen Raumzellen 1.1, 1.2, 1.5,
aufweisen und bündig mit
den Außenkanten
des aus Quer- und Längsträgern 6, 10a, 10b gebildeten
Rah mens abschließen. Das
Bodenabschlusselement 20a kann hierbei an der unteren Raumzelle 1.1 angehängt oder
mit dieser über
eine nicht dargestellte Schraubverbindung verbunden sein. Durch
den bündigen
Abschluss des Bodenabschlusselements 20a und des Außenwandelements 20, 22 mit
der Außenkante
der Raumzelle ergibt sich im Eckbereich eine einspringende Ecke,
die, wie in 2 gezeigt, wiederum durch ein
bodenseitiges Eckelement 26 ausgefüllt sein kann. Das bodenseitige
Eckelement 26 weist eine Wärmedämmung 26b auf, die
von den Stirnseiten des vertikalen Außenwandelements 20, 22,
des Bodenabschlusselements 20a und einer äußeren Verkleidung 26a umschlossen
wird.
-
Wie
auch schon in dem in 2 dargestellten Eckbereich der
Raumzelle 1 ist die Verkleidung 26a über eine
Schraubverbindung 26d in der Ausnehmung lösbar befestigt.
Zur Abdichtung des bodenseitigen Eckbereichs der Raumzelle 1.1 erstreckt sich
eine Dampfsperre 34 von der Stirnseite des Außenwandelements 20, 22 zur
Stirnseite des Bodenabschlusselements 20a und verbindet
die in 7 nicht weiter dargestellten Dampfsperren des
Außenwandelements 20, 22 und
des Bodenabschlusselements 20a miteinander.
-
In
gleicher Weise wie zur thermischen Isolation gegenüber dem
Baugrund 50 sind zur thermischen Isolation der Dachfläche der
Gebäudekonstruktion 54 auf
den Oberseiten der in 1b dargestellten oberen Raumzellen 1.3, 1.4, 1.6 mit
einer Wärmedämmung versehen
dachseitige Außenwandelemente,
im Weiteren als Dachelemente 20b bezeichnet, und Eckelemente 26 angeordnet. 8 zeigt
hierbei einen Ausschnitt aus dem Eckbereich einer Raumzelle 1.3 mit
dem Übergang
von einem vertikalen Außenwandelement 20, 22 zu
einem horizontalen Dachelement 20b, welches sich auf dem
zweiten oberen Längsträger 12a, 12b und
dem Querträger 6 abstützt. Wie
auch schon in den vorherigen Figuren gezeigt ist, sind zur Abdichtung
der Dehnungsfugen zwischen dem Außenwandelement 20, 22 bzw. Dachelement 20b und
der Stütze 14a, 14b, 16a, 16b, dem
zweiten oberen Längsträger 12a, 12b sowie dem
Querträger 6 Dichtbänder 28a angeordnet.
Das Dachelement 20b liegt hierbei auf dem durch die zweiten
oberen Längs-
und Querträger 12a, 12b, 6 gebildeten
Rahmen auf und ist mit diesem vorzugsweise über in 8 nicht
dargestellte Verbindungsmitteln, wie beispielsweise Schraub- oder
Steckverbindungen, verbunden. Das Dachelement 20b umfasst
dabei einen aus dem Bereich der Flachdächer bekannten Aufbau aus Wärmedämmung und
Dachabdeckung.
-
Wie
bereits in 2 und 7 gezeigt,
ist die Ausnehmung, die sich in der Form einer einspringenden Ecke
durch den bündigen
Abschluss des Dachelements 20b und des Außenwandelements 20, 22 mit
der Außenkante
der Raumzelle 1.3 im Eckbereich ergibt, mit einem Eckelement 26 ausgefüllt. Das Eckelement
besteht hierbei aus einer äußeren Verkleidung 26a,
die sich von der Stirnseite des Außenwandelements 20, 22 zur
Stirnseite des Dachelements 20b erstreckt und eine in der
einspringenden Ecke angeordnete Wärmedämmung 26b nach außen hin
abschließt.
Zur Ableitung von Regenwasser weist die äußere Verkleidung 26a einen
Abschnitt in der Form einer Regenrinne 26e auf, die das
sich auf der Dachfläche
ansammelnde Regenwasser ableitet. Zur Abdichtung des dachseitigen
Eckbereichs der Raumzelle 1.3 ist weiterhin eine Dampfsperre 34 vorgesehen,
welche die in 8 nicht dargestellten Dampfsperre
des Außenwandelements 20, 22 mit derjenigen
des Dachelements 20b verbindet und den Eckbereich der Raumzelle 1.3 wind-
und dampfundurchlässig
abdichtet.
-
- 1,
1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9
- Raumzelle
- 2
- erster
Längsrahmen
- 4
- zweiter
Längsrahmen
- 6
- Querträger
- 8
- Stirnplatte
- 10a,
10b
- erster
unterer Längsträger
- 12a,
12b
- zweiter
oberer Längsträger
- 14a,
14b, 16a, 16b
- Stütze
- 18
- Bodenelement
- 20
- Außenwandelement
- 20a
- Bodenabschlusselement
- 20b
- Dachelement
- 22
- Außenwandelement
- 24
- Stützleiste
- 26
- Eckelement
- 26a
- Verkleidung
- 26b
- Wärmedämmung
- 26c
- Regenrohr
- 26d
- Schraubverbindung
- 26e
- Regenrinne
- 28a,
28b
- Dichtband
- 30
- Dämmschicht
- 32
- Innenraum
- 34
- Dampfsperre
- 36
- Schraubverbindung
- 38
- Fußbodenheizung
- 40
- Trapezblech
- 42
- Fußboden
- 44
- elektrischer
Anschluss
- 46
- Fundament
- 46a,
46b, 46c
- Fundamentsegmente
- 48
- Nivellierelement
- 50
- Baugrund
- 52
- hinterlüftete Fassade
- 54
- Gebäudekonstruktion
- 56
- Koppelelement
- 58
- Innenverkleidung
- 60
- Schutzabdeckung
- B
- Abstand