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DE19900296A1 - Brandsichere Bauplatten in Holztafelbauweise - Google Patents

Brandsichere Bauplatten in Holztafelbauweise

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DE19900296A1
DE19900296A1 DE19900296A DE19900296A DE19900296A1 DE 19900296 A1 DE19900296 A1 DE 19900296A1 DE 19900296 A DE19900296 A DE 19900296A DE 19900296 A DE19900296 A DE 19900296A DE 19900296 A1 DE19900296 A1 DE 19900296A1
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vermiculite
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building
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Roland Buttler
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Abstract

Die Erfindung betrifft Bauplatten in Holztafelbauweise, die als dämmenden und/oder feuerbeständigen Inhaltsstoff lediglich eines Vermiculit aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft brandsichere Bauplatten in Holzta­ felbauweise. Dabei soll erfindungsgemäß Vermiculit als oberflächenverdichtetes Material eingesetzt werden.
Vermiculit gehört als Aluminium-Eisen-Magnesium-Silikat zu der Gruppe der Glimmermineralien und ist im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Verwendet wird üblicherweise sogenanntes "expandiertes Vermiculit", bei dem das Kri­ stallwasser des Rohvermiculits durch Hitzeeinwirkung ent­ fernt wurde. Die Verwendung ist vielschichtig. So be­ schreibt beispielsweise die EP 117356 A2 die grundsätzli­ che Produktion von Vermiculit-Gegenständen. Auch die gän­ gigen Produktbeschreibungen von Vermiculit zeichnen die­ ses als Zuschlagsstoff für Hinterfüllmassen und in Putzen aus. Gemahlenes Vermiculit ist als leichter, inaktiver, unbrennbarer Füllstoff verwendbar, z. B. in Antidröhnma­ ssen, feuerhemmenden Anstrichen, Mörteln, Schmiermitteln, Holzfaserplatten und Kunststoffen.
Feuerfeste Bauplatten sind z. B. aus der EP 0 755 903 A2 bekannt, in der eine Bauplatte beschrieben ist, die im Kompositbau Verwendung findet und die ein Gemisch aus Calciumsulfat-Dihydrat und Alaun enthält.
Aus der EP 43144 A1 ist auch ein Verfahren zur Herstel­ lung von feuerfesten Bauplatten unter Verwendung von Ver­ miculit bekannt. Dabei werden zur Herstellung von dreischichtigen feuerfesten Bauplatten für die Schichten anorganische Blähmaterialien verwendet, deren Granulat mit anorganischen Bindemitteln und einer Kombination von Monoaluminiumphosphat mit einem duroplastischen Harz (z. B. Phenolharz) beleimt ist; Zuschlagsstoffe sind fer­ ner trockene Abfälle. Die Presszeiten sind kurz und ein Abschleifen der Platten entfällt. Im einzelnen werden diese aus dem Stand der Technik bekannten Bauplatten da­ durch hergestellt, daß die Platte aus drei Schichten her­ gestellt wird, wobei die Schichten aus unterschiedlichen Konzentrationen ein und desselben Blähmaterials bestehen. Bei diesem Material handelt es sich um mit Vermiculit an­ gereichertes Granulat, welches durch anorganische Zusätze form- und preßbar gemacht wird. Insbesondere ist das Ver­ miculit in der inneren Schicht mit Staub angereichert, welches aus der Zerspanung der Platten anfällt und aus den zerkleinerten Besaumungsresten. Das Granulat ist mit Phenolen versetzt. Die Schichten unterscheiden sich in ihrem Feuchtigkeitsgehalt und dem Anteil an Festsubstan­ zen.
Nachteile bei derart hergestellten Platten bestehen in der extremen Umweltbelastung durch die Dämmaterialien (Bindemittel) - also die obigen Blähmaterialien -, die in die Platten eingebracht sind. Diese Dämmstoffe sind übli­ cherweise Mineralfasern oder Zellulose mit entsprechenden Bindemitteln (z. B. Phenolen, chemische Beimischungen, siehe oben), was wiederum beim Verarbeiten (Bohrungen) derartiger Platten zur Zerspanung und zum "Faserflug" führt. Die Folge ist ein erhöhte Belastung mit karzinoge­ nen Fasermaterialien. Die Akzeptanz derartiger Platten in der Öffentlichkeit ist infolgedessen gering, teilweise ist die Verwendung derartiger Platten sogar behördlich untersagt. Im übrigen sind solche Platten auch nicht re­ cyclebar; es handelt sich also um keine ökologischen Pro­ dukte.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher unter Vermeidung der geschilderten Nachteile aus dem Stand der Technik eine Bauplatte zur Verfügung zu stellen, die ei­ nerseits feuerbeständig und isolierend, und zudem recy­ clebar und damit ökologisch unbedenklich ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale. Durch diese erfindungsgemäßen Maß­ nahmen wird eine Bauplatte zur Verfügung gestellt, die feuerbeständig und isolierend zugleich ist. Erfindungsge­ mäß ist es dabei vorgesehen, daß die mehrschichtige Plat­ te als Dämmaterial eine Schüttung von nicht-brennbarem anorganischem Mineral enthält, ohne daß Binde- oder Zu­ satzmittel (keine "Chemie") erforderlich wären. Dieses Dämmaterial ist reines Vermiculit. Vermiculit ist ein Na­ turprodukt und führt somit zu einer vollständig ökologi­ schen Bauplatte, die recyclefähig ist und bei der kein Ausgasen und kein Ausfasern stattfinden kann. Die Ein­ satzmöglichkeiten sind mithin vielschichtig.
Unter reinem Vermiculit wird - entgegen den bekannten Vermiculit-enthaltenen Bauplatten aus dem Stand der Tech­ nik - expandiertes Vermiculit ohne Zusatzstoffe, d. h. Ze­ ment, Phenole, Staub, kritische Bindemittel etc. verstan­ den. Die erfindungsgemäße Maßnahme führt dazu, daß ein vollständig ökologisches Produkt entsteht, welches höch­ sten Anforderungen an Umweltverträglichkeit und Gesund­ heit genügt, sowie durch sein Saugvermögen feuchtigkeits­ reduzierend wirkt (konstruktiver Holzschutz) und alle Forderungen zum Brandschutz erfüllt.
Aus dem Stand der Technik war bislang nur die Verwendung von Vermiculit als Zuschlagsstoff bekannt. Neu ist daher der Einsatz "reinen Vermiculits", wodurch sich neue über­ raschende Eigenschaften ergeben, nämlich als ökologische Dämm- und Brandschutzkomponente in den Gefachen von Holz­ tafelbauweisen.
Der Vorteil der Erfindung liegt unter anderem darin, daß die Feuerwiderstandsklasse derartiger erfindungsgemäßer Bauplatten von außen nach innen von F 60 auf F 90 überra­ schenderweise erhöht wird. Dadurch ergeben sich zahlrei­ che Möglichkeiten, in allen Bauteileebenen durch ein öko­ logisches Dämmmaterial höhere Qualitäten im Fertighausbau zu erreichen. Die erfindungsgemäßen Vermiculit- Schüttungen können nicht nur bei vertikalen Außenwänden, Trennwänden und Gebäudeabschlußwänden, sondern auch bei horizontalen Geschoßtrenndecken (=Dachkonstruktionen) verwendet werden, wobei die Bauplatte alle Anforderungen an Schall-, Brand- und Wärmeschutz positiv beeinflußt. Insbesondere in der Holztafelbauweise wird bei nahezu ausschließlichen Holzkonstruktionen die Feuerbeständig­ keit hierdurch erheblich vergrößert. Durch die neuartige Konstruktion wird es möglich in verdichteten Baugebieten die Außenwand ohne Veränderungen im Grenzbereich zum je­ weiligen Nachbarn einzusetzen, z. B. Reihenhausbebauungen, Doppelhäuser etc. Die erfindungsgemäße Bauplatte erfüllt die baurechtlichen Vorgaben bei Grenzbebauung, von außen nach innen F 90 B und von innen nach außen F 30 B.
Der Wandaufbau der Konstruktion besteht aus Holzteilen (Riegel und Ständerwerke), die gänzlich ohne Holzschutz gefertigt werden. Der erfindungsgemäße Aufbau der Schich­ tung der Konstruktion geht von einem von Innen nach Außen diffusionsoffenen Aufbau aus, der alle Feuchtigkeiten aus Wohnprozessen nach außen abzuleiten vermag. Wichtigste Komponente ist hier die Füllung mit Vermiculit. Die Ei­ genschaften des Materials verhindern Kondensationsbildun­ gen und führen somit zu einer dauerhaften kondensatfrei­ en, kondensatsicheren und diffusionsoffenen, ökologischen Konstruktion. Das Vermiculit kann mit einer Verfesti­ gungskomponente versetzt sein, die ökologischen Gesichts­ punkten entsprechen sollte, beispielsweise Kartoffelstär­ ke.
Mithin handelt es sich um eine ideale schadensfreie öko­ logische Komponente eines Wandaufbaus mit einer Füllung aus einem Dämmstoff (Vermiculit), der durch feuchtig­ keitsausgleichende Fähigkeiten ideal zum konstruktiven Holzschutz der statischen Hölzer und deren Werterhaltung beiträgt, indem verhindert wird, daß die Feuchtigkeit eingebunden bleibt, wie es bei beidseitig beplankten Ständerwerken mit Holztafeln und anderen Füllungen durch Kondensateinbindungen häufig der Fall ist.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind in den übrigen Un­ teransprüchen enthalten. Die Erfindung ist in der anlie­ genden Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 Ständerwerkskonstruktion im Quer­ schnitt mit Vermiculit-Schüttung im Gefach.
Die einzige Fig. 1 zeigt die bekannte Konstruktion einer Holztafelbauweise, vorliegend eine Außenwandkonstruktion 10, bestehend aus einer äußeren Holzfaserplatte 12, die über einen Obergurt 17 und einen Untergurt 18 mit einer nach innen gerichteten Holzwerkstoffplatte (Feststoff­ platte) 15 verbunden ist. Die äußere Holzfaserplatte 12 wiederum ist in bekannter Bauweise mit einem Silikat-Putz 11 versehen, die innenseitige Holzwerkstoffplatte 15 hin­ gegen mit einer Gipskartonplatte 16. Diese ist mit dem Holzständerwerk vernagelt. Die Komposition der Innenplan­ kung bildet im wesentlichen die statische Scheibenwirkung gem. DIN 4102-T2.
Die erfindungsgemäße Schüttung mit Vermiculit geschieht folgendermaßen: Die Holzplatte 12 wird auf Wandferti­ gungsbändern von der Innenseite her zuerst beplankt und mit einer Wandeinheit gedreht. In die anliegenden offenen Gefache wird Vermiculit eingefüllt, ca. 10% verdichtet und geebnet. Die Konstruktion wird danach mittels Ver­ klammerung/Vernagelung durch 60 mm starke Holzfaserplat­ ten 15 geschlossen. Die fertig beplankte Wandscheibe wird mittels einer Transporteinheit vertikal aufgerichtet und geführt. Alle weiteren Arbeitsgänge, wie Verputzen, Ein­ bringen von Fenstereinheiten etc. erfolgen bei stehender Wand. Die Schüttung mit Vermiculit erfolgt in der Korn­ größe 3 mm mit Füllkörnung, um die Hohlräume möglichst gering zu halten. Durch diese Art der Füllung wird eine Möglichkeit geschaffen, das Vermiculit möglichst luftfrei (ohne ungefüllte Hohl- und Zwischenräume) in die erfin­ dungsgemäße Konstruktion einzubringen.
Die erfindungsgemäße Konstruktion mit Vermiculit-Füllung, sowie der besondere Aufbau findet aus ökologischen Ge­ sichtspunkten auch bei der Erstellung von Innenwänden, Außenwänden, Deckenelementen, Gebäudeabschlußwänden, Ge­ schoßdecken (statisches Element), Dachstuhlaufbau in sy­ stemanalog statt, obwohl die Anforderungen aus bauphysi­ kalischen Gründen bei diesen Bauteilen nicht so extrem sind wie bei Außenwänden. Die Beschichtung des Ständer­ werks bei den Innenwänden, Decken, Dachscheiben etc., kann je nach Notwendigkeit durch Holzwerkstoffplatten, Gipskartonplatten, als auch durch Holzfaserplatten ge­ schehen.
Die Bauplatte 10 weist einen von innen (19) nach außen (20) abnehmenden SD-Wert auf und gewährleistet somit ei­ nen diffusionsoffenen Feuchtigkeitsausgleich nach Außen.
Eine erfindungsgemäße ökologische Konstruktion kann bei­ spielsweise wie folgt aufgebaut sein (von außen (20) nach innen (19)):
  • a) Diffusionsoffener Silikat-Putz (11) als Edelputz, aufgetragen im Dünnbettverfahren mit einer Dicke von 6-8 mm auf rein mineralogischer Basis.
  • b) Äußere Beplankung mit einer diffusionsoffenen Holz­ faserplatte (12) gem. DIN 68800-2 als Putzträger und gleichzeitig Dämmplatte mit einer Dicke von 60 mm, mit Nut- und Federverbindungen, oder geschoßhohem rasterbreiten (1,25 m) Holzfaserelement.
  • c) Holzständerwerk SKL 2 mit einer Vortrocknung auf ca. 12-14% und mit einer Dicke von 160 mm.
  • d) Füllung (13) im Gefach durch Vermiculit-Schüttung mit einer Schichtdicke der Füllung von 160 mm. Ein Raumgewicht von 90-110 kg/m3 ist dabei bevorzugt; dies entspricht einem Lambdawert von 0,045 nach der Wärmeschutzverordnung.
  • e) Polyethylen-Folie o. ä. als Dampfbremse; in den Übergängen ist diese gleichzeitig als Winddichtig­ keit ausgelegt.
  • f) OSB-Spanplatte (Holzwerkstoffplatte, 15) mit einer Dicke von 13 mm; diese ist mit dem Holzständerwerk vernagelt; vorzugsweise werden biologisch unbedenk­ liche (kommerzielle) Spanplatten verwendet (E1 Qua­ litäten).
  • g) Auf der Rauminnenseite ist letztlich eine Gipskar­ tonplatte (16) mit einer Dicke von 12,5 mm ange­ bracht. Als raumabschließende Beschichtung werden Trägertapeten verwendet.
Der dargestellte Aufbau beinhaltet eine Konstruktion nach Stoffwertkennzeichen (SD-Werten) in Verbindung mit Vermi­ culit, die Feuchtigkeitseinbindungen nicht entstehen las­ sen. Eine derartige erfindungsgemäße Wand ist gegenüber Bränden/Feuer sehr widerstandsfähig, zugleich ist eine hohe Wärmeisolierung und Dämmung erreichbar. Gleichzeitig wird eine ökologisch unbedenkliche Kombination aller Bau­ teilkomponenten geschaffen.
Der oben beschriebene Aufbau der erfindungsgemäßen Bau­ platte wurde vom Materialprüfamt Nordrhein-Westfalen in zwei Modellen einem Brandtest unterzogen. Die Ausführung des Brandtestes fand nach DIN 4102-T2 statt. Dabei konnte eine Feuerwiderstandsklasse von Innen nach Außen von F 60 B (Durchbrand nach 75 min.) und von Außen nach Innen von F 90 B (Durchbrand nach 100 min.) erzielt werden. Der er­ mittelte Wärmedurchgangskoeffizient Km (Km = mittlerer Wert unter Einbindung der Holzstielanteile; in diesem An­ satz 16 cm Stielstärke) beträgt dabei überraschenderwei­ se:
Km = 0,193 W/m2 × k.
Dieser Wert erfüllt die Standards für den Wärmeschutz bei Niedrigenergiehäusern. Die baurechtlichen Bedingungen des Brandschutzes im Grenzbereich werden eingehalten. Das gleiche gilt im Einsatzbereich für Innebereiche für Mehr­ familienhäuser und für Wohnungstrennungen. Die erfin­ dungsgemäße Wandkonstruktion ist daher als F90-F60 B Standardkonstruktion zu deklarieren.
Bezugszeichen
10
Bauplatte/Außenwandkonstruktion in Holztafelbauweise
11
Silikat-Putz
12
Holzfaserplatte
13
Füllung
14
Füllmaterial
15
Holzwerkstoffplatte
16
Gipskartonplatte
17
Obergurt (Nadelholz)
18
Untergurt (Nadelholz)
19
Innenseite
20
Außenseite

Claims (13)

1. Bauplatten in Holztafelbauweise, insbesondere in mehrschichter Bauweise, bestehend aus einer äußeren Platte (12), einer innenseitigen Platte (15) und dämmenden und/oder feuerbeständigen Inhaltsstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß als Inhaltsstoff (14) zwischen die beiden Platten (12, 15) reines Vermicu­ lit verwendet wird.
2. Bauplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vermiculit mit einer ökologischen Verfesti­ gungskomponente versetzt ist.
3. Bauplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Verfestigungskomponente Kartoffelstärke ver­ wendet wird.
4. Bauplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Vermiculit zwischen die Platten und/oder in die Gefache durch Schüttung einbringbar ist.
5. Bauplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schüttung mit einem einzubringbaren Raumge­ wicht von 90-110 kg/m3 bevorzugt ist.
6. Bauplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Korngröße von 3 mm bevorzugt ist.
7. Bauplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (12) eine Holzfaserplatte ist.
8. Bauplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (15) eine Feststoffplatte ist.
9. Bauplatte nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein diffusi­ onsoffener Feuchteausgleich von innen (19) nach au­ ßen (20) gewährleistet ist.
10. Bauplatte nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Bauplatte (10) als Geschoß­ trenndecke verwendet wird, die ggf. Teil der Statik ist.
11. Bauplatte nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die gesamte Bauplatte (10) recy­ clebar ist.
12. Verfahren zur Schüttung und Erstellen einer Bauplat­ te nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet,
  • a) daß eine horizontal gelagerte und sich drehende Platte auf ihrer Innenseite zur Schaffung von Ge­ fachen beplankt wird,
  • b) daß in die offenen Gefache Vermiculit eingeschüt­ tet und verdichtet wird,
  • c) daß anschließend die Gefache mit einer korrespon­ dierenden weiteren Platte verschlossen werden,
  • d) daß anschließend die verschlossene Bauplatte ver­ tikal aufgerichtet und weiterbearbeitet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontal ausgerichtete Platte zur Verdich­ tung und Einebnung des Füllmaterials, sowie zur Mi­ nimierung von Hohlräumen gerüttelt wird.
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