DE2729232A1

DE2729232A1 - Unbrennbares tragfaehiges leichtbau- element mit daemmstoffschicht ohne waermebruecken

Info

Publication number: DE2729232A1
Application number: DE19772729232
Authority: DE
Inventors: Karl-Helmut Ihlefeld
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-06-29
Filing date: 1977-06-29
Publication date: 1979-01-11

Description

Unorennoares tragfähiges Leichtbau-Element mit Dämmstoffschicht
ohne Wärmebrücken Es ist bekannt, daß Wärmedämmstoffe keine statisch verwertbare Festigkeit aufweisen. Oas gilt besonders für Mineralfasern, deren Verwendung zwangslaufig dort erforderlich wird, wo die Unbrennbarkeit von Bauteilen gefordert wird. Mineralfaser-Platten der Klassifikation 'unbrannbar' nach DIN 4102 enthalten nur wenig Bindemittel, ihr Zusammenhalt ist daher auch bei relativ hohen Raumgewichtan sehr schwach. Für die Herstellung von Verbund-Platten in Sandwich-Form sind sie nicht geeignet, da der Faser-Plattan-Kern keine brauchoare Druck- und ZugDeanspruchung aufeisen kann.
Es ist nun bekannt, durch Änderung der Faserrichtung bei solchen Veroundelementen senkrecht zur Oberfläche die Druck- und aiegezugfestigkeiten so sprunghaft zu steigern, daß großformatige Leichtwände daraus hergestellt erden können, die den Anforderungen der DIN 4103 entsprechen. Dabei kann auf jegliche Rahmenkonstruktion verzichtet werden.
dieser Effakt läßt sich dadurch arreichen, daß die üblichen ineral-Faserplatten, oei denen die Fasern im wesentlichen parallel zur Oberflache verlaufen, in Streifen geschnitten werden und diese um 90° gedreht wercen. Der Zusammenhalt der einzelnen Streifen erfolgt durch die Deckschichten. Man bezeichnet diese Faser-Anordnung als Faser-Lamellen.
Eine solche Platta ist in Fig. 1 dargestellt. Der Kern aus Mineral-Faser-Lamellen (1) verbindet die beiden Dackschichten (2) mit Hilfe eines g@@igneten anorganischen Bindemittels. Die Schraffur zeigt deutlich die Fasarrichtung.
Veroundplatten mit einen Kern aus Mineral-Faser-Lamellen und deren besondere Ausführungsformen sin@ erwahnt in den deutschen Patentanmeldungen OS 17 79 210 - OS 19 55 624 - OS 23 07 873 OS 19 94 485 - OS 25 03 123.6 - OS 25 17 668.5 , deutschen Gebrauchsmustern GM 70 29 831.6 - GM 75 02 243.4 -GM 75 12 786.5 - GM 76 @5 163.@ US-amerikanischen Patenten Nr. 3 012 323 - 3 230 995 - 3 845 241.
Die entscheidenden Vorteile von Leichtwänden unter ausschließlicher Verwendung von Mineral-Faser-Lamellen als Verbindungsglieder zwischen Deckschichten, insbesondere jedoch unter Verwendung einer in dem GM 76 35 163.8 beschriebenen Verbindungstechnik sind folgende: hohe Wännedänmung hohe Schalidämmung lange Fauerwiderstandszeiten hohe Biegesteifigkeit = selbsttragend kein Verkrümmen bei einseitiger Erwärmung oder Befeuchtung Diese Vorteile sind gleichzeitig nur zu erreichen, weil durch das Fehlan jeglicher Rahmenkonstruktion oder starren Verbin@ung zwischen den Deckschichten Wärme- und Schallorücken vermieden werden.
Eine solche 'Nand weist auch ohne die übliche Rahmenkonstruktion eine sehr gute Biegesteifigkeit auf, sodaß sie entsprechend der JIN 410J, Ziff. 2 als Leichtwand eingesetzt erden kann.
Soll jedoch eine Wand mit solchem Aufbau in eine statisch tragende Konstruktion einbezogen werden, so reichan die Ei3enfestigkeiten nicht aus.
Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, ein statisch balastbares Rahmenwerk mit der Mineral-Faser-Lamallen-Verbundplatte so zu kombinieren, daß die tragende Konstruktion innerhalb des Bauelementes angeordnet ist, ohne daß die erwähnten Vorteile der Lamellen-Platte varloren gehen und daß eoenfalls Boden- und Decken-Elemente nach dem gleichen System hergestellt werden können.
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe wird anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.
Fig. 2 zaigt in isometri@cher Darstellung den Aufbau eines solchen Leicht-aauelenentes. aoei bedeuten: (1) der Kern aus Mineral-Faser-Lamellen, wobei die Faserrichtuny durch die Schraffur dargestellt ist, (3) die Deckschicht, die an der Rahmenkonstruktion (s) befestigt ist und vollflächig mit dem Faser-Lamellen-Kern (1) verbunden ist1 (4) die gegenüberliegende Deckschicht, die nur an dem Kern aus Faser-Lamellen (1) befestigt ist, (5) die tragfahige Rahmenkonstruktion, hier beispielsweise als Stahlkonstruktion aus Rechteckrohr dargastellt, (6) die Überdackung der Faser-Lamellen (1) über die Rahmeniconstruktion (5).
Fig. 3 zeigt den horizontalen Schnitt durch einen erfindungsgemäß aufgebauten Baukörper. Unter der Annahme, da3 es sich um ainen bewohnten Raum handelt, liegt die an der Rahmenkonstruktion (5) befestigte Deckschicht (3) auf der warmen Innenseite, während sich die wärmedämmende @berdeckung (6) auf der kalten Außenseite (4) befindet.
Fig. 3a ist der Schnitt durch das eingestellte Wandteil.
Fig. 3b ist dar Schnitt durch das vorgestellte Wandteil.
Fig. 4 zeigt den vertikalen Schnitt durch den yleichen Baukörper. Auch bei dem Dach- und Boden-Element ist das erfindungsgemäße Prinzip angewendet.
Fig. 4a ist der Schnitt durch das Dachele:nent.
Fig. 4b ist Jer Schnitt durch das Bodenelernent.
Aus den Zeichnungen Fig. 2 ois 4 ist der erfindungsgemäße Gedanke eindeutig erkennbar: 1. Nur eine Deckschicht (3) ist am tragenden Rahmenwerk (5) befestift und zwar so, da2 dia Verbindung mit den Faser-Lamellen (1) auf der gleichen Seite der Deckschicht (3) erfolgt, wie mit dem Rahmen (5). Dadurch wird der tragende Rahmen (5) in die wärmedämmende faserschicht (1) einp bettet.
2. Die andere Deckschicht (4) wird nur durch die Faser-Lamellen (i) gehalten, Verbindungsglieder wie schrauben odcr anderes zum Halten der Deckschicht (4) wer@en nicht verwendet, um Schall-und Wärmebrücken zu vermeiden. Die wesentlicne Verbindung der Deckschichten (3 + 4) erfolgt unmittelbar durch den Faser-Kern (1), da der besondere Effekt des Lamellen-Verbundsystems auf der vollflächigen Verklebung der Deckschichten (3 + 4) mit dem Faser-Lamellen-Kern (1) beruht. Auf die Deckschicht (4) einwirkende Kräfte erden also über den Faser-Lamellen-Kern (i) und die Deckschicht (3) auf das Rahmenwerk (5) geleitet.
Damit wird erreicht, daa temperatur- oder feuchtigkeits-oedingte Längendifferenzen zwischen den Deckschichten (3 + 4) von der nachgiebigen Faser aufgefangen werden.
3. Aus diesem Aufbau ergibt sich, daß die Schicht aus Faser-Lamellen (1) eine überdeckung (6) über das Profil des tragenden Rahmens (5) hinaus auf weist.
4. Die Überdeckung (5) der Faser-Lamellen (1) über die Rahmenkonstruktion (b) wird so dick ausgeführt, da auch in bereich der Rahmenkonstruktion (5) entsprechend den zu erwartenden klimatischen und oauphysikalischen Beanspruchungen an der äußeren 'kalten' deckschicht (4) keine Tauwasserbildung auftreten kann.
@. Die mit der Deckschicht (3) verbundene Rahmenkonstruktion (5) ist auf der 'warmen' Seite des Bauelementes anzuordnen, also bei Wohn- und Wirtschaftsräumen innen, bei Kühiräumen außen.
Dadurch wird Kondenswasser@ildung auf der Rahmenkonstruktion (@) vermieden 6. Um die Unbrennbarkeit des gesamten Elementes sicherzustellen, wird die Rahmenkonstruktion (5) aus Stahlprofilen oder Stahlbetonrahmon hergestellt. Die Deckschichten (s + 4), insbesondere aber die Deckschicht (3), die an der Rahmenkonstruktion (5) befestigt ist, müssen ebenfalls aus Material der Klassiflkation A 1 nach DIN 4102 hergestellt werden, das kann zum Beispiel Asbestzement, Faseroeton, Stahl- oder Juntmetallolecn sein.
Auch die Verbindung von Facerkern (1) und den Deckschichten (3 + 4) niuß mit einem anorganischen temperaturoeständigen Bindemittel erfolgen, wie zum Beispiel in der deutschen PA Nr. 26 50 915.9 beziehungsweise in dem Georauchsmuster Nr.
76 35 163.8 beschrieoen ist.
Ein nach diesen erfindungsgemaßen Gedanken aufgebautes Bauelement weist die folgenden erheblichen Vorteile vor dem Stand der Technik auf: 1. Die Bauelemente sind je nach Rahmenkonstruktion (5) beliebig statisch oelastoar und trotzdem sehr leicht, bei gleich~eitig sehr hoher Wärme- und Schalldammung und sehr langen Feuerwiderstandszeiten.
2. Das Rahmenwerk (5) ist nicht sichtbar.
3. Die erfindungsgemäßen Bauelemente werden weitgehend in der Faorik vorgefertigt einschließlich Oberflächenfinish.
4. Die Sauelemente enthalten im Bereich der Dammstoffschicht (1) aus Mineral-Faser-Lamellen keine Wärme- und Schallbrücken, das bedeutet optimale Dämmwerte.
5. Die äußere 'kalte' Deckschicht (4) kann sich entsprechend den auftretenden Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen ausdehnen o@er zusammenziehen ohne daß Quarkräfte auftreten.
Daher @ombieren auch große Flächen nicht.
3. Die Anordnung des Rahmenwerkes (5) auf der inneren 'warmen' Seite der Verbundplatte, daß heißt auf der Seite, von der das bauphysikalische Dampf@ruckgefälle abfällt, verhindert den Niederschlag von Kondensat oder Tauwasser auf der Rahmenkonctruktion (5). Das bedeutet, daß zum Beispiel bei der Verwendung von Stahl für die Rahmankonstruktion (5) u'Oerjurchschnittliche Korrosionsschutzmaßnahmen nicht erforderlich sind.
7. Die gesamte Konstruktion des erfindungsgemäß aufgebauten Bauelemente besteht aus unbrennbaren Materialien der Kiassifizierung A 1 nah DIN 4302. Der hoha Wärmedämmwert der Mineral-Faser-Lamellen (1) führt zu ungewöhnlich langen Feuerwiderstandszeiten, wobei die Konstruktion (5) durch den Faser-Kern (1) gleichzeitig geschützt wir@.
d. Wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich, läßt sich der erfindungsgemäße Gedanke nicht nur bei Wanden (Fig. 3), sondern auch bei Dach- und Bodenkonstruklionen (Fig. 4) durchführen. Ebenso lassen sich mit diesem System mehrgeschossiga Bauten errichten.
Weiterhin können auch dreidimensionale Rahmenwerke erfindungsgemäß mit Mineral-Faser-Lamellen-Verbundplatten integriert und ausgefacht werden. Auf dies eis lassen sich Raumzellen, Wohncontainer und auch Kühlzellen anfertigen.

Claims

Unbrennbares tragfähiges Leichtbau-Element mit Dämmstoffschicht ohne Wärmebrücken Patentansprüche # Statisch belastbares Leichtbau-Element für Wand- Boden- und Deckenkonstruktionen von hoher Feuerbeständigkeit, hohem Wärme- und Schalldämmvernögen, bestehend aus einem tragenden Rahmenwerk (5), ausgefüllt und abgeschlossen durch eine Uineral-Faser-Verbundplatten-Konstruktion, dadurch gekennzeichnet, daß nur eins Deckschicht (3) der Verbundplatte am tragenden Rahmenwerk (s) befestigt ist und die Schicht aus Faser-Lamellen (1) eine größere Dicke (o) aufweist als die Rahmankonstruktion (5), sodaß die Mineral-Faser-Lamellenschicht (1) die Rahmenkonstruktion (5) vollständig überdeckt und daß die andere Deckschicht (4) der Verbundplatte ausschließlich durch die Mineral-Faser-Lamellen (1) gehalten wird, sodaß die Rahmenkonstruktion (5) vollständig in der Wärmedämmschicht (1) aus Mineral-Faser-Lamellen eingebettet und von außen nicht sichtbar ist.
2. Leichtoau-Element nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht (3), die an der Rahmenkonstruktion (5) befestigt wird, auf der Seite des Baukörpers angeordnet wird, die der wärmeren lemperatur ausgesetzt ist, beziehungsweise von drr das bauphysikalische Dampfdruckgefälle abfällt.
@. Leichtbau-Element nach Anspruch 1 und 2 dadurch Jekennzeichnet, daß die Dicke der @oerdeckung (6) der Mineralfaser-Lamellen (1) über der Rahmenkonstruktion (@) so ausreichend bemessen ist, daß unter den gegebenen klimatischen Bedingungen keine Tauwasserbildung auftreten kann.
4. Leichtbau-Element nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekannzeichnet, dad die Materialien des Rahmenwerks (5) und der Deckschichten (3 + 4) sowie das 3indemittel zwischen den Deckschichten (J + 4) und dem Faserkern (I) und der Jineral-Faser-Lamellen-Kern (1) aus unbrennbaren Stoffen nach DIN 4102 Brandklasse A 1 bestehen.
5. Leichtbau-Element nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekannzeichnet, daß das gleiche integrierte Konstruktions- und Wärmedämmsystem für die Herstellung von dreidimensionalen Baukörpern, wie Raumzellen und/oder Wohncontainern und/oder Kühlräumen oder -zellen benutzt wird.