(19)
(11) EP 0 686 735 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
21.07.1999  Patentblatt  1999/29

(21) Anmeldenummer: 95108211.4

(22) Anmeldetag:  30.05.1995
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)6E04B 2/96

(54)

Bauwerksfassade

Building façade

Façade d'un batîment


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT CH DE FR LI

(30) Priorität: 09.06.1994 DE 9411083 U
05.07.1994 DE 9411070 U

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
13.12.1995  Patentblatt  1995/50

(73) Patentinhaber: W. HARTMANN & CO (GMBH & CO)
D-20459 Hamburg (DE)

(72) Erfinder:
  • Fischer, Roland, Dipl.-Ing. (FH)
    D-90562 Heroldsberg (DE)

(74) Vertreter: Tergau, Enno, Dipl.-Ing. et al
Mögeldorfer Hauptstrasse 51
90482 Nürnberg
90482 Nürnberg (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
EP-A- 0 505 934
DE-A- 3 826 260
DE-A- 4 224 923
DE-A- 3 703 650
DE-A- 4 018 003
US-A- 4 021 987
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft eine Bauwerksfassade mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.

    [0002] Aus der DE 38 12 223 C2 ist eine Fassade mit einer Tragkonstruktion aus Aluminiumhohlprofilen bekannt, in die zur Versteifung ein Stahlprofil eingesetzt ist. Dieses Stahlprofil dient im wesentlichen dazu, im Falle eines Brandes die Stabilität der Fassadenkonstruktion zu erhalten. Ein reines Aluminiumprofil weist nämlich einen relativ niedrigen Schmelzpunkt auf. Bei einem Nachgeben der Aluminiumstabilität erhält das Stahlprofil die erforderliche Gesamtstabilität aufrecht, die gemäß der einschlägigen Brandschutzvorschiften für derartige Bauteile, insbesondere der DIN 4102, Teil 13, vorgesehen ist. Dieses Profilsystem hat jedoch Nachteile bei der Verarbeitung und im Wärmeverhalten, da unterschiedliche Werkstoffe für die Profile verwendet werden.

    [0003] Die DE 39 12 984 C2 beschreibt ein ähnliches Profilsystem, bei dem für das Innenprofil ein gegenüber Aluminium hitzebeständigeres Material verwendet wird. Die Probleme bezüglich der Verarbeitung der unterschiedlichen Materialien und der Wärmeausdehnungen sind hier ebenfalls vorhanden.

    [0004] Aus der DE 42 24 923 ist ein Bauelement nach Art eines Tragprofils bekannt, das lediglich aus einem Hohlprofil mit umlaufender Brandschutzdämmung besteht. Um die Brandschutzdämmung gegen äußere Einflüsse zu schützen, ist eine sichtbar verschraubte Stahlblechabdeckung notwendig. Dies hat einen negativen Einfluß auf das optische Erscheinungsbild der Fassade. Das aus der DE 37 39 741 A1 bekannte Tragprofil eines Glasdaches weist ebenfalls lediglich ein brandgeschütztes Stahlprofil auf.

    [0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fassade zu schaffen, bei der die obengenannten Nachteile vermieden werden und trotzdem die einschlägigen Brandschutzvorschriften erfüllt sind.

    [0006] Die Lösung der Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen.

    [0007] Auf diese einfache Weise ist z.B. nur mit Aluminium-Profilen trotzdem der geforderte Brandschutz möglich. Dies ist besonders wichtig für den kritischen Eckbereich von Fassaden, bei denen eine besonders starke Gefährdung bei Bränden gegeben ist. Darüber hinaus ist die Brandschutzisolierung von außen vorteilhaft gegen mechanische Verletzungen geschützt, so daß eine Beeinträchtigung der Brandschutzeigenschaft vermieden ist.

    [0008] Die Fassade bildet mit ihren Teilprofilen eine stabile Baueinheit, die jedoch einfach herzustellen ist. Wenn für die Profile nur Aluminium verwendet ist, sind Vereinfachungen bei Lagerhaltung, Herstellung und Verarbeitung möglich. Werkstoffbedingt unterschiedliche Verarbeitungswerkzeuge, wie beim Stand der Technik, sind dann nicht notwendig.

    [0009] Als Material für die Brandschutzschicht kommt bevorzugt ein mineralischer Werkstoff z.B. auf Silikat-Basis zur Anwendung. Ein derartiger Brandschutzwerkstoff ist beispielsweise unter dem Markenzeichen "Promatect-H" der Firma Promat GmbH, Scheifenkamp 16, D-40880 Ratingen bekannt.

    [0010] Die Erfindung wird anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dort zeigen:
    Fig. 1
    einen Querschnitt durch einen Tragprofilbereich einer Fassade.
    Fig. 2
    die wesentlichen Teile der Fassade gemäß Fig. 1 in perspektivischer Explosionsdarstellung.


    [0011] Die Metallprofile der Tragwerkkonstruktion der Fassade, z.B. auch eines Glasdaches bestehen ausschließlich aus Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium. Das Tragprofil 1 ist ein Hohlprofil von quadratischer oder rechteckiger Querschnittsform. Es umgibt eine Innenkammer 2, die ringsum vom Profilquerschnitt lückenlos umschlossen ist. In besonderen Fällen kann es jedoch auch möglich sein, daß die Lückenlosigkeit unterbrochen ist. Das steht dem Erfindungszweck grundsätzlich nicht entgegen, wenngleich die ringsum hermetische Abschließung der Innenkammer 2 zu Schutzzwecken von Vorteil ist. Wesentlich indessen ist, daß die Innenkammer 2 des Tragprofils 1 zur Aufnahme eines einliegenden, ebenfalls aus Aluminium bestehenden Stützprofils 3 geeignet ist, welches in Fig. 1 einen quadratischen und in Fig. 2 einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Aus Stabilitätsgründen zweckmäßig ist auch das Stützprofil 3 ein Hohiprofil, für welches die vorstehend zur Querschnittsform des Tragprofils 1 niedergelegten Bemerkungen analog zutreffen. Das Tragprofil 1 mit einliegendem Stützprofil 3 kann ein Pfosten- oder auch ein Riegelprofil der Fassade bilden.

    [0012] Die Pfosten- und Riegelprofile, nämlich die Tragprofile 1, bilden bei bestimmungsgemäßer Verbindung miteinander die Tragkonstruktion der Bauwerksfassade. Sie begrenzen zwischen sich Rahmenfelder, die durch Wandelemente, insbesondere durch Brandschutzscheiben 4 ausgefüllt sind. Die Scheiben 4 liegen mit den Randbereichen 5 ihrer Innenoberflächen 6 an den der Wetterseite 7 der Fassade zugewandten Außenflanken 8 der Tragprofile 1 an. Die Anlage erfolgt unter Zwischenlage von Dichtprofilen 9 aus gummielastischem Werkstoff. Die Dichtprofile 9 sind in Längsnuten 10 fixiert, die aus den Außenflanken 8 der Tragprofile 1 in Richtung auf die Wetterseite 7 hinausstehen. Sie erstrecken sich in Längsrichtung der Tragprofile 1, d.h. senkrecht zur Zeichnungsebene von Fig. 1.

    [0013] Die Randbereiche 5 der Scheiben 4 sind auf deren Außenoberfläche 11 von der Wetterseite 7 her durch Druckprofile 12 beaufschlagt. Die Druckprofile 12 sind ebenfalls Aluminiumprofile. Sie beaufschlagen die Randbereiche 5 der Scheiben 4 mittels Dichtprofilen 13 ebenfalls aus gummielastischem Werkstoff. Die Dichtprofile 13 liegen in Längsnuten 14 der Druckprofile 12 ein, die analog den Längsnuten 10 der Tragprofile 1 wirksam sind. Die Fixierung der Scheiben 4 an der Tragkonstruktion erfolgt also durch Klemmverspannung zwischen den Druckprofilen 12 und den Tragprofilen 1, die zu diesem Zweck durch von der Wetterseite 7 her eingeschraubte Spannschrauben 15 miteinander verspannt sind. Bei den Spannschrauben 15 handelt es sich vorzugsweise um gewindeselbstformende Schneidschrauben, die sich vor dem Einschrauben das Schraubloch selbst bohren. Der beim Einschrauben der Spannschrauben 15 aufgebaute Klemmdruck wird dabei durch die zwischen Druckprofil 12 und Tragprofil 1 einerseits und den Randbereichen 5 der Scheiben 4 andererseits einliegenden Dichtprofile 9,13 abgefedert bzw. abgepuffert.

    [0014] Die Stützprofile 3 bestehen insbesondere aus Leichtmetall bzw. Aluminium, nämlich aus demselben Werkstoff wie das Tragprofil 1 und das Druckprofil 12. Beim Ausführungsbeispiel ist das in der Innenkammer 2 einliegende Stützprofil 3 mit seiner zur Wetterseite 7 hin gerichteten Außenflanke 16 an der die Außenflanke 8 bildenden Außenwand 17 des Tragprofils 1 fixiert. Diese Fixierung kann in besonders einfacher Weise durch Verschraubung von der Außenflanke 8 des Tragprofils 1 her erfolgen. Diese Verschraubung ist in den Figuren durch die Schraubachsen 18 kenntlich gemacht.

    [0015] Im Fixierzustand liegt das Stützprofil 3 mit seiner der Wetterseite 7 zugewandten Außenflanke 16 unmittelbar an der Innenseite der Außenwand 17 des Tragprofils 1 an. Die Verschraubung selbst kann aus dem die Längsnuten 11 flankierenden Außenbereich des Tragprofils 1 her fertigungstechnisch besonders einfach bewerkstelligt werden. Die außerhalb der zur Fixierung dienenden Außenflanke 16 befindlichen Flanken des Stützprofils 3, nämlich dessen beide Seitenflanken 19,20 und deren der Gebäudeseite 21 zugewandte Innenflanke 22 sind von einer Brandschutzisolierung 23 abgedeckt. Die Brandschutzisolierung 23 füllt weitgehend den Zwischenraum zwischen den Seitenflanken 19,20 des Stützprofils 3 und den gegenüberliegenden Innenseiten 24 des Tragprofils 1 aus.

    [0016] Die Brandschutzisolierungen 23 sind durch plattenförmige Abdeckelemente gebildet. Sie können im Falle der Isolation des Stützkörpers 3 zu einem einstückigen, im wesentlichen U-förmigen Schutzkörper mit die Seitenflanken 19,20 des Stützkörpers 3 abdeckenden U-Schenkeln zusammengefaßt sein.

    [0017] In etwa der Ebene der Scheiben 4 sind die Tragprofile 1 und die Druckprofile 12 durch Dämmstege 25 aus einem Kunststoff geringer Wärmeleitfähigkeit voneinander distanziert. Die Dämmstege 25 sind von den Spannschrauben 15 durchsetzt. Sie dienen zur Verhinderung eines unmittelbaren Wärmeübergangs von den metallischen Tragprofilen 1 auf die ebenfalls metallischen und damit von Hause aus gut wärmeleiffähigen Druckprofile 12. Sie sind im Querschnitt H-förmig ausgebildet. Die H-Schenkel dienen zur Steckfixierung bzw. Zentrierung auf den Profilstegen 26,27, welche einstückig einerseits aus dem Tragprofil 1 und andererseits aus dem Druckprofil 12 in Richtung aufeinander in den Zwischenraum 28 zwischen diesen Profilen bzw. zwischen den Scheiben 4 hineinstehen. Die H-Schenkel der Dämmstege 25 sind beidseitig auf ihrer Außenseite ebenfalls durch eine Brandschutzisolierung in Form plattenförmiger Isolierelemente 29 abgedeckt.

    [0018] Auch die Außenseiten 30 der Druckprofile 12 sind mit einer Brandschutzisolierung 23 belegt. Sie sorgt auch für eine Hitzeabschirmung des Tragprofils 1 von der Wetterseite 7 her. Das Druckprofil 12 ist auf seiner der Wetterseite 7 zugewandten Außenseite unter Einschluß der Brandschutzisolation 23 von einem metallischen Deckprofil 31 abgedeckt, welches hier ebenfalls aus Aluminium besteht.

    [0019] Das Druckprofil 12 ist von der Spannschraube 15 durchsetzt, deren Schraubenkopf 32 die Brandschutzisolierung 23 von außen beaufschlagt. Im Falle des Ausführungsbeispiels von Fig. ist die Brandschutzisolierung 23 von begrenzter Breite, während sie im Falle des Ausführungsbeispiels von Fig. 2 den gesamten Zwischenraum zwischen den in Richtung auf die Wetterseite 7 vorstehenden Profilschenkeln 33 ausfüllt und damit einen vergrößerten Brandschutz nach außen bildet.

    [0020] Wenn bei dem Ausführungsbeispiel durch die Unmittelbarkeit der Fixierung des Stützprofils 3 am Tragprofil 1 auf eine Brandschutzisolierung zwischen der Außenflanke 16 des Stützprofils 3 und der Innenseite der Außenwand 17 des Tragprofils 1 verzichtet wird, so hat dies für die Brandschutzwirkung keine fühlbar negative Auswirkung, weil im Brandfall die Einwirkung der Brandhitze weniger von der Wetterseite 7 als von der Gebäudeseite 21 her erfolgt. Im Brandfall erfolgt nämlich eine Isolierung durch das reagierende Glas.

    [0021] Die Prüfrichtlinien bzw. Prüfanforderungen für Brandschutzstufen solcher Tragwerkkonstruktionen verlangen unter Brandeinwirkung über bestimmte Zeiträume die volle Erhaltung der Formbeständigkeit der Tragkonstruktion.

    [0022] Das Stützprofil 3 erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte lotrecht zur Zeichnungsebene von Fig. 1 verlaufende Wirklänge des Tragprofils 1.


    Ansprüche

    1. Bauwerksfassade mit einer Tragkonstruktion enthaltend

    - aus Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium bestehende Tragprofile (1) mit eine Innenkammer (2) umgebender Querschnittsform, wobei die Tragprofile insbesondere als Aluminium-Hohlprofile ausgebildete Pfosten- und/oder Riegelprofile bilden,

    - dazwischen eingesetzte Wandelemente, insbesondere Brandschutzscheiben (4),

    - die Ränder (5) der Wandelemente von deren Außenseite (11) her abdeckende, mit den Tragprofilen (1) verbundene Druckprofile (12) sowie

    - in den Innenkammern (2) der Tragprofile (1) einliegende und mit ihren zur Fassadenaußenseite gerichteten Außenflanken (16) am Tragprofil (1) fixierte Stützprofile (3),

    die bei einem Nachgeben der Tragprofile die erforderliche Gesamtstabilität aufrechterhalten,
       dadurch gekennzeichnet,
    daß mindestens die Seitenflanken (19,20) und die gebäudeseitigen Innenflanken (22) der Stützprofile (3) auf ihren Außenseiten von einer Brandschutzisolierung (23) abgedeckt sind und daß die Stützprofile (3) ebenfalls aus Leichtmetall, insbesondere Aluminium bestehen.
     
    2. Fassade nach Anspruch 1,
       dadurch gekennzeichnet,
    daß die Stützprofile (3) von den Außenflanken (8) der Tragprofile (1) her mit diesen verbunden, insbesondere verschraubt sind.
     
    3. Fassade nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
       dadurch gekennzeichnet,
    daß die Brandschutzisolierung (23) den Zwischenraum zwischen mindestens den Seitenflanken (19,20) der Stützprofile (3) und den gegenüberliegenden Innenseiten (24) der Tragprofile (1) etwa ausfüllt.
     
    4. Fassade nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
       dadurch gekennzeichnet,
    daß die Brandschutzisolierung (23) der Stützprofile (3) im Querschnitt einen im wesentlichen U-förmigen Schutzkörper mit die Seitenflanken (19,20) der Stützkörper (3) abdeckenden U-Schenkeln bildet.
     
    5. Fassade nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche mit in etwa der Ebene der Wandelemente (4) zwischen den Tragprofilen (1) und den Druckprofilen (12) einliegenden Dämmstegen (25) aus einem Kunststoff geringer Wärmeleitfähigkeit,
       dadurch gekennzeichnet,
    daß die den Wandelementen (4) zugewandten Flanken der Dämmstege (25) durch eine Brandschutzisolierung (29) abgedeckt sind.
     
    6. Fassade nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
       dadurch gekennzeichnet,
    daß die Außenseiten (30) der Druckprofile (12) mit einer Brandschutzisolierung (23) belegt sind.
     
    7. Fassade nach Anspruch 5,
          dadurch gekennzeichnet, daß das Druckprofil (12) auf seiner Außenseite unter Einschluß der Brandschutzisolierung (23) von einem Deckprofil (31) abgedeckt ist.
     
    8. Fassade nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
       dadurch gekennzeichnet,
    daß die Brandschutzisolierungen (23,29) durch plattenförmige Abdeckelemente gebildet sind.
     
    9. Fassade nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
       dadurch gekennzeichnet,
    daß die Isolierelemente (29) aus einem unter Brandhitzeeinfluß aufschäumendem Werkstoff bestehen.
     


    Claims

    1. Building facade having a bearing structure containing

    - bearing sections (1) consisting of lightweight metal, in particular of aluminium, having a cross-sectional shape surrounding an inner chamber (2), the bearing sections forming in particular vertical and/or horizontal sections formed from hollow aluminium sections,

    - wall members, in particular fire protection panels (4), inserted between them,

    - compression sections (12) masking the edges (5) of the wall members from their outside (11) and connected to the bearing sections (1), and

    - supporting sections (3) lying inside the inner chambers (2) of the bearing sections (1) and fixed to the bearing section (1) by their outer flanks (16), facing the outside of the facade,

    - which maintain the necessary overall stability if the bearing sections give way,

    - characterized in that at least the lateral flanks (19, 20) and the inner flanks (22) of the supporting sections (3) on the building side are masked on their outsides by fire protection insulation (23) and in that the supporting sections (3) likewise consist of lightweight metal, in particular aluminium.


     
    2. Facade according to Claim 1, characterized in that the supporting sections (3) are connected to the bearing sections (1), especially by screwing, from the outer flanks (8) thereof.
     
    3. Facade according to one of Claims 1 and 2, characterized in that the fire protection insulation (23) approximately fills the intervening space between at least the lateral flanks (19, 20) of the supporting sections (3) and the opposite inner sides (24) of the bearing sections (1).
     
    4. Facade according to one or more of the preceding claims, characterized in that the fire protection insulation (23) of the supporting sections (3) forms in cross section an essentially U-shaped supporting member with the legs of the U masking the lateral flanks (19, 20) of the supporting members (3).
     
    5. Facade according to one or more of the preceding claims, having insulating webs (25) made from a plastic of low heat conductivity lying in approximately the plane of the wall members (4) between the bearing sections (1) and the compression sections (12), characterized in that the flanks of the insulating webs (25) facing the wall members (4) are masked by fire protection insulation (29).
     
    6. Facade according to one or more of the preceding claims, characterized in that the outsides (30) of the compression sections (12) are clad with fire protection insulation (23).
     
    7. Facade according to Claim 5, characterized in that the compression section (12) is masked by a covering section (31) on its outside, including the fire protection insulation (23).
     
    8. Facade according to one or more of the preceding claims, characterized in that the fire protection insulations (23, 29) are formed by board-shaped masking elements.
     
    9. Facade according to one or more of the preceding claims, characterized in that the insulating members (29) consist of a material which foams under the action of fire heat.
     


    Revendications

    1. Façade de bâtiment, comprenant une construction de support, constituée par :

    - des profilés de support (1) constitués en métal léger, en particulier en aluminium, présentant une forme en section transversale qui entoure une chambre intérieure (2), lesdits profilés de support formant des profilés de montant et/ou de traverse réalisés en particulier en tant que profilés en aluminium creux,

    - des éléments de paroi interposés, en particulier des plaques coupe-feu (4),

    - des profilés presseurs (12) recouvrant les bordures (5) des éléments de paroi depuis leur côté extérieur (11), et reliés aux profilés de support (1) ; ainsi que par :

    - des profilés d'appui (3) logés dans les chambres intérieures (2) des profilés de support (1) et fixés sur le profilé de support (1) par leurs flancs extérieurs (16) dirigés vers la face extérieure de la façade,

    lesquels maintiennent la stabilité d'ensemble requise en cas de fléchissement des profilés de support,
    caractérisée en ce que
    au moins les flancs latéraux (19, 20) et les flancs intérieurs (22) du côté bâtiment des profilés d'appui (3) sont recouverts sur leurs faces extérieures par une isolation coupe-feu (23), et en ce que les profilés d'appui sont constitués également en métal léger, en particulier en aluminium.
     
    2. Façade selon la revendication 1, caractérisée en ce que les profilés d'appui (3) sont reliés, en particulier vissés, depuis les flancs extérieurs (8) des profilés de support (1) à ceux-ci.
     
    3. Façade selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'isolation coupe-feu (23) remplit approximativement l'intervalle au moins entre les flancs latéraux (19, 20) des profilés d'appui (3) et les faces intérieures (24) opposées des profilés de support (1).
     
    4. Façade selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'isolation coupe-feu (23) des profilés d'appui (3) forme un corps protecteur ayant en section transversale sensiblement la forme d'un U et comportant des bras de U recouvrant les flancs latéraux (19, 20) des corps d'appui (3).
     
    5. Façade selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, comportant des barrettes isolantes (25) constituées en une matière plastique ayant une faible conductivité thermique et logées approximativement dans le plan des éléments de paroi (4) entre les profilés de support (1) et les profilés presseurs (12), caractérisée en ce que les flancs des barrettes isolantes (25) qui sont orientés vers les éléments de paroi (4) sont recouverts par une isolation coupe-feu (29).
     
    6. Façade selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce que les faces extérieures (30) des profilés presseurs (12) sont recouvertes d'une isolation coupe-feu (23).
     
    7. Façade selon la revendication 5, caractérisée en ce que le profilé presseur (12) est recouvert sur sa face extérieure par un profilé de recouvrement (31) en incluant l'isolation coupe-feu (23).
     
    8. Façade selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce que les isolations coupe-feu (23, 29) sont formées par des éléments de recouvrement en forme de plaque.
     
    9. Façade selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce que les éléments d'isolation (29) sont constitués en un matériau qui mousse sous l'influence de la chaleur lors d'un incendie.
     




    Zeichnung