Wand-, Decken oder Dachelemente für Gebäude in Tafelbauart

Abstract

 Bei Wand-, Decken-, oder Dachelementen, deren Grundstruktur hauptsächlich aus Holz oder Holzwerkstoffen besteht und die für Gebäude, die ganz oder zum Teil in Tafelbauart errichtet werden, vorgesehen sind, wird zur Erreichung guter bauphysikalischer Eigenschaften und hoher Tragfähigkeiten vorgeschlagen, auf den ebenen Gratflächen einer Faltwerk-Konstruktion (1) aus schubsteif verbundenen Brettern bzw. eines Faltwerks aus formgepresstem Holzwerkstoff ein- oder beidseitig eine Beplankung (4, 5) zu befestigen und die sich bildenden Leer- bzw. Hohlräume mit Wärmedämmstoffen (6), Beschüttungsmaterialien oder Leichtbetonen mit haufwerksporigem Gefüge, Schaumbetonen o. dgl. (7) auszufüllen, wobei die Befüllungen aus gleichen oder ggf. aus Kombinationen unterschiedlicher Materialien und die auf diese Weise bereitgestellten Bauteile mit entsprechenden zusätzlichen Innenschalen (10, 11) sowie Außenschalen (12) bzw. Fußbodenaufbauten versehen sein können.

Beschreibung

[0001] Diese Erfindung bezieht sich auf Wand-, Decken-, oder Dachelemente für Gebäude in Tafelbauart, die aus Holz oder formgepressten Holzwerkstoffen hergestellt werden, und auf die ein- oder beidseitig eine Beplankung aus Holz, Holzwerkstoffen, Gipskartonplatten, Zementfaserplatten o. dgl. befestigt ist, wobei deren Hohlräume mit schall- und wärmedämmenden Materialien ausgefüllt sind.

[0002] Bekannte Wand-, Decken-, oder Dachelemente bestehen im wesentlichen aus einer mit Stegen aus Holz oder Holzwerkstoffen ausgefachten Holzrahmenkonstruktion mit beidseitig aufgebrachten Beplankungen, wobei die Stege einem stehenden rechteckigen Quader entsprechen, dessen Breitflächen mit der Beplankung einen rechten Winkel bilden. Die auf diese Weise gebildeten Hohlräume werden vorzugsweise mit leichten Mineralfaser-, Pflanzenfaser-Dämmstoffen, Kork o. dgl. ausgefüllt.

[0003] Der Nachteil derartiger Elemente besteht in dem Umstand, daß mit den leichten Dämm-Materialien zwar gute Wärme- und Luftschalldämmwerte erzielt werden, aber gute Körperschalldämmwerte nur mit einem erhöhten konstruktiven Aufwand, in Form von getrennten Schalen, zusätzlicher Beschwerung der Schalen o. dgl. zu erzielen sind. Dieses bedeuted insbesondere unter Berücksichtigung des statischen Trageverhaltens derartiger Elemente einen hohen Montageaufwand, der zumeist bauseitig zu erfolgen hat.

[0004] Zudem finden bekannte Elemente vornehmlich im Ein- und Zweigeschoßbau Verwendung, weil ihre Tragfähigkeit durch die bauphysikalisch sinnvolle Anordnung und Dimensionierung des Steg- und Dämmaterials begrenzt wird. Andernfalls führt dieses im Mehrgeschoßbau zu einem erhöhten konstruktiven Aufwand in Form von gesonderten Rahmen- und Stützkonstruktionen, Tramlagen, Dachsparren o.dgl., an welche bekannte Tafelelemente entsprechend angeschlossen werden, um eine zu hohe Anzahl von Schall- und Wärmebrücken in den Wand-, Decken-, oder Dachelementen selbst zu vermeiden.

[0005] Ziel dieser Erfindung ist, die Nachteile der eingangs beschriebenen Art zu vermeiden und vielseitig verwendbare, leichte Wand-, Decken-, oder Dachelemente für Gebäude in Tafelbauart mit guten schall- und wärmetechnische Eigenschaften zu schaffen, die in einem hohen Fertigungsgrad industriell hergestellt werden können und bauseitig nur mehr in geeigneter Weise verbunden werden müssen. Weiters ist das Ziel dieser Erfindung hochtragfähige Wand- und Deckenelemente zur Verfügung zu stellen, die ohne wesentliche zusätzliche Rahmen- oder Stützkonstruktionen eine mehrgeschoßige Bauweise in Tafelbauart ermöglichen, wobei die Dicke der Bauteile nicht größer als bei bekannten Produkten ist.

[0006] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zunächst eine Faltwerk-Konstruktion (bzw. ein Faltwerk) aus Holz oder formgepressten Holzwerkstoffen gefertigt wird, die im Endprodukt hauptsächlich die statisch tragende Funktion übernimmt. Bei schubsteif verbundenen Holzbrettern entspricht die Faltwerk-Konstruktion im Querschnitt den Konturen rechtwinkeliger, gleichschenkeliger Dreiecke. Bei Verwendung formgepresster Holzwerkstoffe sind, neben der zuvor beschriebenen Form, auch trapezförmige Konturen, tonnenschalenförmige und sinuswellenförmige Konturen des Faltwerkes möglich. Alle Faltwerke bzw. Faltwerk-Konstruktionen sind mit ebenen Gratflächen versehen, auf denen die Anbindung der Beplankung erfolgen kann, wobei die entsprechende Beplankung für Fertig-Oberflächen vorbereitet oder anforderungsgemäß mit weiteren Schalen ausgestattet sein kann.

[0007] Die sich durch das Faltwerk bzw. die Faltwerk-Konstruktion ergebenden Hohlräume können wie folgt ausgefüllt sein.

[0008] Außenwand-Elemente können beidseitig beplankt und in der Weise mit Hohlraumfüllungen versehen sein, daß leichte wärmedämmende Materialien die Mineralfaser-, Pflanzenfaserstoffe, Papierflocken, Kork, expandierte Stoffe o. dgl., mit dem in der Faltwerk-Gratflächenebene gemessenen größten Flächenanteil außen liegen, schwere speicherwirksame Materialien mit gutem Wärmedämmvermögen, wie Schaumbetone oder betongebundener Blähton o. dgl., oder auch Beschüttungen mit Sand, Kies, Bimskiese, Schlacken, Schaumlava, Blähton o. dgl. raumseitig den größten Flächenanteil einnehmen.

[0009] Bei Wohnungstrennwänden und Innenwänden kann die Anbringung entsprechender Beplankung sowie ggf. zusätzlicher Schalen und die Anordnung der Befüllung nach örtlichen Gegebenheiten erfolgen.

[0010] In einem erfindungsgemäßen Deckenelement mit beidseitiger Beplankung, können sämtliche Hohlräume mit leichten wärmedämmenden Materialien ausgefüllt sein und - in Verbindung mit einer geeigneten. Außenschale - zu einem Warmdach zusammengesetzt werden. Weiters können derartige erfindungsgemäß vorgeschlagene Elemente allgemein als gegen die Außenluft abgrenzende Bauteile eingesetzt werden, wenn dieselben mit einer entsprechenden Beplankung und Außenschale gefertigt sind.

[0011] Unter einem Kaltdach als oberste Geschoßdecke befindliche Deckenelemente dieser Erfindung können nur raumseitig beplankt sein, wobei die dadurch gebildeten Hohlräume sowie die dachseitigen Leerräume des Faltwerkes bzw. der Faltwerk-Konstruktion mit Wärmedämmstoffen ausgefüllt sind.

[0012] Innenliegende Deckenelemente können erfindungsgemäß auf zwei unterschiedliche Arten ausgeführt werden.

1.) können innenliegende Deckenelemente aus einer beidseitig beplankten Faltwerk-Konstruktion (bzw. Faltwerk) bestehen, deren Hohlräume in der Weise befüllt sind, daß in den, über der raumseitigen Beplankung befindlichen Hohlräumen leichte Wärmedämmstoffe eingebaut werden, während in den Hohlräumen unter der oberen Beplankung eine Beschüttung mit oben genannten Stoffen oder eine Befüllung mit Schaumbetonen etc. vorgesehen sein kann. Dergestalte Deckenelemente können oberseitig einen bekannten Fußbodenaufbau erhalten und unterseitig tapezier- bzw. streichfertig oder mit Holz-Panelen o. dgl. gestaltet sein. Diese vorgeschlagene Ausführungsform stellt sehr tragfähige Deckenelemente mit großen freien Spannlängen bereit.

2.) können innenliegende Deckenelemente aus einer nur unterseitg beplankten Faltwerk-Konstruktion (bzw. Faltwerk) bestehen, deren mit der Beplankung gebildeten Hohlräume wie unter Punkt 1. ausgefüllt sind, und die oberseitig mit einer Beschüttung aus Sand, Kies, etc. bauseitig angefüllt werden. Der Fußbodenaufbau erfolgt in bekannter Weise auf dem Beschüttungsmaterial, entweder mit darauf in geeigneten Abständen aufliegenden Polsterhölzern mit dazwischenliegenden Dämmstoffen und darüberliegenden Trockenestrichen, Spanplatten und Parketten, oder auf einer darauf angeordneten Trittschalldämmung mit schwimmend verlegten Fußböden. Bei dieser vorgeschlagenen Ausführungsform können für Körperschall ungünstige Schallübertragungswege zu Flankenbauteilen vermieden werden.

[0013] Ein Vorteil dieser erfindungsgemäß vorgeschlagenen Wand-, Decken-, oder Dachelemente liegt darin, daß beiderseits des Faltwerkes bzw. der Faltwerk-Konstruktion Leerräume enstehen, die eine Befüllung in der Art zulassen, daß durch eine geeignete Kombination unterschiedlicher Dämmstoffe in Verbindung mit dem Faltwerkmaterial eine günstige Verbundwirkung hinsichtlich der schall- und wärmetechnischen Eigenschaften ermöglicht wird. Es können Materialien unterschiedlicher Dichte und Beschaffenheit, wie lose Fasermaterialien, Filze, Festkörper, Beschüttungen etc. miteinander kombiniert werden, sodaß sowohl Luftschall- und Körperschalldämmung als auch erforderliche K-Werte und wärmespeicherwirksame Massen ohne konstruktiven Mehraufwand erreicht werden können.

[0014] Weiters wird bei dieser Erfindung durch das Faltwerk bzw. die Faltwerk-Konstruktion eine Schallverzweigung, ein längerer Übertragungsweg zwischen den Beplankungen, sowie geringere direkte Schallübertragungsflächen zwischen den Stegen und der Beplankung erreicht, als bei bekannten Wand- und Deckenelementen mit gleicher Tragfähigkeit.

[0015] Ebenso ist ein Vorteil dieser Erfindung, daß mit einem hohen maschinellen Fertigungsgrad und geringem bauseitigem Montageaufwand Bauteile für unterschiedliche Anforderungen mit gleicher Grundstruktur hergestellt werden können. Insbesondere, wenn ein Faltwerk aus formgepressten Holzwerkstoffen wie bekanntem Oriented Strand Board oder Funierstreifenholz gefertigt wird und nurmehr mit entsprechender Beplankung und Hohlraumfüllung versehen wird, werden hochtragfähige Bauelemente geschaffen, die in zukunft einen mehrgeschößigen Wohnbau zu weit geringeren Kosten ermöglichen können, als dies durch bisher bekannte Produkte möglich ist.

Figurenübersicht

[0016] In den Zeichnungen sind beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Dabei zeigt

Fig. 1

ein Wand-, Decken-, oder Dachelementelement nach Anspruch 2 und 12 im Querschnitt

Fig. 2

ein Deckenelement nach Anspruch 3 und 10 im Querschnitt

Fig. 3

ein Wand-, Decken-, oder Dachelemente nach Anspruch 6 und 1 im Querschnitt

Fig. 4

in perspektivischer Ansicht den Aufbau eines Wandelementes nach Anspruch 2 und 12 mit zusätzlicher Innen- und Außenschale

   Fig. 1 zeigt beispielsweise ein erfindungsgemäß vorgeschlagenes Wand-, Decken-, oder Dachelement mit einer Faltwerk-Konstruktion 1 aus dreiseitig glattgehobelten, jeweils mit einer 45°-Fase versehenen Brettern 3, die mittels Klammern und Klebstoff rechtwinkelig verbunden sind. An die, durch die Fasen gebildeten ebenen Gratflächen wird die beidseitige Beplankung (z.B. OSB-Platten) 4, 5 aufgeklebt. Die dabei mit der Beplankung 5 gebildeten Hohlräume sind mit Wärmedämmstoffen 6 ausgefüllt, die mit der Beplankung 4 gebildeten Hohlräume sind mit Beschüttungen wie z. B. Sand, Kies, Bimskies, Schaumlava, expandierten Stoffen o. dgl., oder auch mit schweren keilförmigen Festkörpern aus Schaumbetonen, betongebundenem Blähton o. dgl. 7 ausgefüllt.

[0017] Fig. 2 zeigt eine beispielsweise Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Deckenelementes mit einer Faltwerk-Konstruktion 1 aus beidseitig gehobelten Brettern 8, deren Längsschmalseiten durch je zwei gleiche 45°-Fasen prismatisch ausgebildet sind und mittels winkelgefügter Holzlatten 9, Klammern und Klebstoff rechtwinkelig verbunden sind, sodaß je zwei Fasen eine Gratfläche bilden, auf welche die unterseitige Beplankung 5 geklebt wird. Die mit der Beplankung 5 gebildeten Hohlräume werden mit Wärmedämmstoffen 6 ausgefüllt. Die oberseitig im Faltwerk entstehenden Leerräume werden bauseitig mit schweren Beschüttungsstoffen 7 angefüllt, die gute schalldämmende Eigenschaften aufweisen und worauf ein bekannter Fußbodenaufbau erfolgen kann.

[0018] Fig. 3 zeigt beispielsweise ein Wand-, Decken-, oder Dachelement in dem das Faltwerk 2 in der Grundstruktur entsprechend den Konturen eines rechtwirkeligen, gleichschenkeligen Dreiecks zusammengesetzt ist, wobei die Kehlen entsprechend den technischen Gegebenheiten des Formenbaus ebenso wie die Gratflächenkanten gerundet sind.

[0019] Das Faltwerk 2 wird in einem Teil entsprechenden Ausmaßes aus formgepressten Holzwerkstoffen wie z. B. OSB, Funierstreifenholz o. dgl. mit ebenen Gratflächen gefertigt, auf welche beidseitig eine Beplankung 4,5 geklebt ist. Sämtliche auf diese Weise gebildeten Hohlräume werden mit Wärmedämmstoffen 6 ausgefüllt. Dieses Element kann, mit einer innenseitigen Dampfsperre und entsprechender Außenschale versehen, vorteilhaft zu einem Warmdach zusammengesetzt sein, oder als oberste Geschoßdecke unter einem Kaltdach eingesetzt werden. Weiters kann dieses Element als wärmedämmende, tragende Wand eingesetz werden, wenn keine hohen schalltechnischen Anforderungen gestellt werden.

[0020] Fig. 4 zeigt beispielsweise ein nach außen abgrenzendes Wandelement auf deren Faltwerk-Konstruktion 1 außenseitig eine OSB-Platte (z.B. V100-Verleimung) 5 und raumseitig eine OSB-Platte (z.B. V20-Verleimung) 4 aufgeklebt ist. Die Außenschale besteht aus einem aufgenagelten Nut- und Federprofil 12 in Fichte, die Innenschale aus einer Dampfbremse 10 und aufgenagelter Gipskartonplatte 11, die für eine Fertig-Oberfläche vorbereitet ist. In die außenliegenden Hohlräume werden Keile aus Mineralwoll-Filz 6 passend eingelegt, innenliegend werden entsprechend geformte Keile aus schaumbetongebundenen Blähtonkörnern 7, vorzugsweise mit einer Dichte > 900 kg/m³, mit weichelastischen Klebstoffen in den Hohlräumen befestigt. Die auf diese Weise mit leichten Wärmedämmstoffen 6 kombinierten schweren Schaumbetonkörper 7 mit günstigem Wärmedämmwert (λ_R = 0,22 W/mK), bewirken, neben guten K-Werten (k< 0,40 W/m²K) sowie großer speicherwirksamer Masse, die sehr günstigen schalldämmenden Eigenschaften dieses Wandelementes. Durch die Faltwerk-Konstruktion 1 in Verbindung mit der beidseitigen Beplankung 4, 5 ensteht ein sehr tragfähiges System, wobei das Gesamt-Gewicht dieses beispielsweisen Wandelementes weniger als 140 kg/m² und die Dicke 23,5 cm beträgt.

[0021] Weitere zweckgemäße Ausführungsformen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Ansprüche

1. Wand-, Decken-, oder Dachelemente für Gebäude, die ganz oder zum Teil in Tafelbauart errichtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer -an sich bekannten-Faltwerk-Konstruktion (1) aus verbundenen Holzbrettem (3 bzw. 8) oder einem Faltwerk (2) aus formgepressten Holzwerkstoffen beidseitig eine Beplankung (4, 5) aus Holz, Holzwerkstoffen, Gipskartonplatten, Zementfaserplatten o. dgl. befestigt ist, und die gebildeten Hohlräume mit bekannten Mineralfaser-, Planzenfaserdämmstoffen, Kork o. dgl. (6), mineralischen oder keramischen Beschüttungen, Leichtbetonen mit haufwerksporigem Gefüge, Schaumbetonen o. dgl. (7) ausgefüllt sind.

2. Wand-, Decken-, oder Dachelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die, aus schubsteif verbundenen Holzbrettern (3) mit an einer Längskante angebrachter 45°-Fase, zusammengesetzte Faltwerk-Konstruktion (1) in der Grundstruktur den Konturen rechtwinkeliger, gleichschenkeliger Dreiecke entspricht, wobei die Fasen ebene Gratflächen bilden, auf welchen die Beplankung (4, 5) befestigt wird.

3. Wand-, Decken-, oder Dachelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltwerk-Konstruktion (1) aus Brettern (8), die an beiden Längskante zwei, zueinander rechtwinkelig angeordnete Schmalflächen aufweisen, zusammengesetz ist, wobei die Bretter (8) durch wirkelgefügte Holzlatten (9) in der Weise schubsteif verbunden sind, daß die Faltwerk-Konstruktion (1) in der Grundstruktur den Konturen rechtwinkeliger, gleichschenkeliger Dreiecke entspricht und je zwei Schmalflächen ebene Gratflächen ausbilden, an welchen die Beplankung (4, 5) befestigt wird.

4. Wand-, Decken-, oder Dachelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit ebenen Gratflächen ausgebildete Faltwerk (2) aus formgepressten Holzwerkstoffen in der Grundstruktur den Konturen gleichschenkeliger Dreiecke entspricht.

5. Wand-, Decken-, oder Dachelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Faltwerk (2) aus formgepressten Holzwerkstoffen in der Grundstruktur den Konturen von Trapezen entspricht.

6. Wand-, Decken-, oder Dachelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Faltwerk (2) aus formgepressten Holzwerkstoffen sich in der Grundstruktur aus Tonnenschalen zusammensetzt, wobei im Maximum der konvexen Schalenoberflächen ebene Flächen ausgebildet sind, auf denen die Beplankung (4, 5) befestigt wird.

7. Wand-, Decken-, oder Dachelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Faltwerk (2) aus formgepressten Holzwerkstoffen besteht und in der Grundstruktur den Konturen einer Sinuswelle entspricht, wobei in deren Maximas und Minimas, in den jeweils konvexen Oberflächen ebene Flächen ausgebildet sind, auf denen die Beplankung (4, 5) befestigt wird.

8. Wand-, Decken-, oder Dachelemente nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an die Faltwerk-Konstruktion (1) bzw. an das Faltwerk (2) nur einseitig eine Beplankung (5) befestigt ist.

9. Wand-, Decken-, oder Dachelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Leer- bzw Hohlräume mit Wärmedämmstoffen (6) ausgefüllt sind.

10. Deckenelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume mit Wärmedämmstoffen (6) ausgefüllt sind und die oberseitigen Leeräume mit Beschüttungen, Leichtbetonen mit haufwerksporigem Gefüge, Schaumbetonen o. dgl. (7) angefüllt sind.

11. Deckenelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume mit Beschüttungen, Leichtbetonen mit haufwerksporigem Gefüge, Schaumbetonen o. dgl. (7) ausgefüllt sind und die oberseitgen Leerräume mit Wärmedämmstoffen (6) angefüllt sind.

12. Wand-, Decken-, oder Dachelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die außenseitigen Hohlräume mit Wärmedämmstoffen (6) und die raum- bzw. dachseitigen Hohlräume mit Beschüttungen, Leichtbetonen mit haufwerksporigem Gefüge, Schaumbetonen o. dgl. (7) ausgefüllt sind.

Zeichnung