Die Erfindung betrifft eine Außenwand für Wohnungsgebäude, mit einer Ständerkonstruktion aus ineinandergreifenden Holzbalken, einer davor angebrachten wärme- und schallisolierenden Dämmungsschicht und einer mit Putz beschichteten Putzträgerschicht, wobei die Dämmungsschicht in Richtung nach außen vor der Ständerkonstruktion angeordnet ist und zwischen der Dämmungsschicht und der Putzträgerschicht eine Lattung vorgesehen ist, die jeweils an eine Seite der Dämmungsschicht und der Putzträgerschicht angrenzend angeordnet ist, derart, daß eine Mehrzahl von Luftkammern zwischen diesen Schichten gebildet ist, wobei in der Ständerkonstruktion eine Mehrzahl von Tonziegeln vorgesehen ist.
Eine derartige Außenwand ist aus der DE-29710343-U sowie der am 13.06.1997 beim Deutschen Patentamt eingereichten Patentanmeldung DE-19725040-A bekannt. Der Inhalt dieser Patentanmeldung, deren Gegenstand Grundlage dieser Anmeldung ist, ist durch Verweis in diese Anmeldung aufgenommen.
Aus der DE-2027962-A ist ein Wandelement für Gebäude, bestehend aus einem Rahmentragwerk mit einer Rahmenfüllung aus Dämmstoff bekannt, bei dem als Dämmstoff Porenziegel in Form von Steinen oder Platten in das Rahmentragwerk eingesetzt sind, und der Rahmen wenige Zentimeter stärker ist als die eingesetzten Porenziegel und der so gebildete restliche Rahmenraum mit einer Schicht aus atmungsaktivem Mörtel ausgefüllt ist, um bei stabiler Ausführung eine hohe Atmungsaktivität und eine gute Wärmeisolierung und Wärmespeicherung bei ausreichender Schalldämmung gewährleistet sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine auf Basis einer Holzkonstruktion zusammengesetzte, mehrschichtige Außenwand zu schaffen, die neben hoher mechanischer Stabilität und hoher Wärme- und Schallisolierung eine automatische Feuchtigkeitsregulation der Innenluft eines Hauses bewirkt.
Für eine Außenwand der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Tonziegel von der Dämmungsschicht in einem Abstand von ca. 5 mm angeordnet sind.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei der erfindungsgemäßen Außenwand wird durch das Merkmal, daß die Tonziegel von der Dämmungsschicht in einem Abstand von ca. 5 mm angeordnet sind, erreicht, daß eine deutliche Verbesserung des Raumklimas eines mit einer erfindungsgemäßen Außenwand versehenen Hauses erzielt wird, indem bei steigender Raumtemperatur in den Tonziegeln gespeicherte Feuchtigkeit aus den Tonziegeln evaporiert und an einen Innenraum abgegeben wird. Dadurch wird erreicht, daß die relative Luftfeuchtigkeit der Innenatmosphäre eines Hauses, das mit erfindungsgemäßen Außenwänden versehen ist, mit steigender Temperatur ansteigt, welches ein sehr gewünschter Effekt ist, der sich deutlich unterscheidet von den Eigenschaften herkömmlicher Außenwände, bei denen die relative Luftfeuchtigkeit im Inneren eines Hauses mit steigender Temperatur abnimmt. Desweiteren bietet die erfindungsgemäße Außenwand den Vorteil, daß die Innenraumtemperatur eines mit erfindungsgemäßen Außenwänden versehenen Hauses aufgrund der Wärmespeicherkapazität der Tonziegel bei Abstellen einer Heizung nur sehr langsam und zeitversetzt absinkt. Die erfindungsgemäßen Tonziegel sind dabei in der Lage, die Wärmestrahlung aller im Inneren eines Hauses angeordneten Wärmequellen zu speichern und so auszunutzen. Darüberhinaus weisen mit den erfindungsgemäßen Tonziegeln versehene Außenwände eine erhöhte Schalldämpfung gegenüber herkömmlichen Außenwänden auf. Der Innenraum eines mit den erfindungsgemäßen Außenwänden versehenen Hauses ist deshalb besonders gut vor von außen einwirkendem Schall geschützt.
Die erfindungsgemäße Ständerkonstruktion ist vorzugsweise zum Innenraum des Wohngebäudes hin mit einer Gipsfaserplatte abgedeckt, wobei die Tonziegel mittels eines Klebstoffes mit der Gipsfaserplatte verbunden sind. Dadurch wird zum einen ein stabiler Stand der Tonziegel innerhalb der Außenwandkonstruktion erreicht, und zum anderen wird dadurch erreicht, daß die Tonziegel durch den unmittelbaren Kontakt mit einer Gipsfaserplatte, die an einen Innenraum des Wohngebäudes angrenzt, die in ihnen gespeicherte Feuchtigkeit über die transparente Gipsfaserplatte an einen Innenraum abgeben können. Da sowohl die Gipsfaserplatte als auch die Tonziegel feuchtigkeitstransportierende Kapillarien aufweisen, wird durch einen direkten, abgedichteten Kontakt der Tonziegel mit einer Gipsfaserplatte eine durchgehende Kapillarienkette aufgebaut, so daß die Gipsfaserplatte als direktes Feuchtigkeitsabgabeelement der Tonziegel wirkt. Als Klebstoff ist hierbei insbesondere ein mineralischer Ansatzbinder geeignet.
Die Ziegel der erfindungsgemäßen Außenwand sind vorzugsweise so angeordnet, daß ihre Durchlöcher horizontal verlaufen. Damit ist ein Wärmeaufstieg innerhalb der Wand von unten nach oben verhindert und eine gleichmäßige Verteilung der Wärme in der Wand gewährleistet. Des weiteren wird durch die horizontale Ausrichtung der Durchlöcher der Tonziegel erreicht, daß eine Aluminiumbeschichtung auf der zu den Tonziegeln hinweisenden Fläche der Dämmungswärme aus einem Innenraum des Gebäudes in Richtung auf die Tonziegel zu und direkt in die Durchlöcher der Tonziegel hinein zu reflektieren in der Lage ist.
Die Tonziegel sind vorzugsweise jeweils zu einer Mehrzahl von Einheiten zusammengefaßt, wobei die Einheiten zusammen eine nicht-geschlossene Ziegelschicht bilden. Anordnung und Zahl der Tonziegel sind dabei vorzugsweise so bemessen, daß etwa 40 % derjenigen Anzahl von Tonziegel vorgesehen sind, mit der bei erfindungsgemäßer, ordentlicher Orientierung der Tonziegel die gesamte Außenwand eines betreffenden Hauses aufbaubar wäre. Durch die vorgesehene Anordnung und Bemessung der Tonziegel wird zum einen erreicht, daß die Anzahl von Tonziegeln insgesamt minimiert ist und trotzdem sehr gute feuchtigkeitsregulierende Eigenschaften der erfindungsgemäßen Außenwand zu verzeichnen sind. Durch das Anordnen der Tonziegel zu einer Mehrzahl von Einheiten, die eine nicht-geschlossene Ziegelschicht bilden, wird dabei erreicht, daß die Tonziegel so angeordnet sind, daß Wärmestrahlung an ihnen vorbei in Richtung auf eine Aluminiumschicht der Dämmung geführt ist, die von der Aluminiumschicht in Richtung auf die Tonziegel zurückreflektiert wird, so daß die Tonziegel allseitig Wärmestrahlung aufnehmen können und insofern ein Maximum an Wärme speichern können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Außenwand sind die aus einer jeweiligen Mehrzahl einzelner Tonziegel zusammengesetzten Einheiten jeweils auf Querriegeln angeordnet, derart, daß zwischen den Tonziegeln der Dämmschicht ein Zwischenraum ausgebildet ist. Der Zwischenraum dient dabei zur Rückreflektion von Wärmestrahlung aus dem Innenraum in Richtung auf die Tonziegel zu, um in den Tonziegeln einen möglichst hohen Wärmeinhalt zu verzeichnen. Die Einheiten aus Tonziegeln sind dabei vorzugsweise jeweils auf einer bitumierten Trennlage gelagert, die jeweils auf einem Querriegel aufliegt und verhindert, daß in den Tonziegeln gespeicherte Feuchtigkeit mit direkten Kontakt zu einem hölzernen Querriegel treten kann, um den Querriegel so vor Feuchtigkeit und eventueller Fäulnis zu schützen.
Die erfindungsgemäße nicht-geschlossene Ziegelschicht, die aus einer Mehrzahl aus einzelnen Tonziegeln zusammengesetzten Tonziegeleinheiten ausgebildet ist, weist vorzugsweise eine Dicke von 11,5 cm auf. Die Ziegelschicht kann dabei auch aus ineinandergreifenden Ziegelsteinen ausgebildet sein, um die Stabilität einer Tonziegeleinheit zu erhöhen. Eine mit einer Tonziegeleinheit über einen Binder verbundene Gipsfaserplatte weist vorzugsweise eine Dicke von ca. 12,5 mm auf.
Die Dämmschicht der erfindungsgemäßen Außenwand weist vorzugsweise mindestens eine Fläche auf, auf der eine Aluminiumschicht aufgebracht ist. Vorzugsweise ist sowohl auf der Front- als auch auf der Rückfläche der Dämmschicht eine Aluminiumschicht aufgebracht. Durch die auf der Frontfläche der Dämmschicht aufgebrachte Aluminiumschicht wird dabei erreicht, daß von einem Innenraum in Richtung auf die Dämmschicht einstrahlende Wärmestrahlung von der Aluminiumschicht in Richtung Innenraum bzw. in Richtung auf die Tonziegeleinheiten zu zurückreflektiert wird und somit in den Tonziegeln gespeichert wird. Die auf der Rückfläche der Dämmschicht aufgebrachte Aluminiumschicht bewirkt eine weitere Verbesserung der Thermo-Isolierung eines die erfindungsgemäßen Außenwände aufweisenden Gebäudes.
Die Dämmschicht der erfindungsgemäßen Außenwand ist vorzugsweise aus Polyurethan-Hartschaum gebildet und weist vorzugsweise eine Dicke von ca. 100 mm auf. Die Putzträgerschicht der erfindungsgemäßen Außenwand weist vorzugsweise eine Dicke von 15 mm auf, wobei sie nach außen hin vorzugsweise mit einer ca. 10 mm dicken Schicht von mineralischem Außenputz überdeckt ist. Der Ständerbalken der Ständerkonstruktion der erfindungsgemäßen Außenwand hat vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt von 60 mm x 120 mm.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Außenwand ist eine Hauswandecke dadurch gebildet, daß in der Ständerkonstruktion Eckbalken vorgesehen sind, die zu den beiden die betreffende Hausecke bildenden Außenwandseiten hin mit einer Aluminiumverklebung versehen ist, auf der mindestens ein Komprimierungsband aufgeklebt ist, das durch die Dämmschicht auf 10 % seiner Ursprungsausdehnung zusammengedrückt ist. Auf diese Weise ist mit Hilfe der erfindungsgemäßen Außenwand der Bau einer Hauswandecke ermöglicht, die gasdicht ist und eine gute Thermo-Isolierung bietet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Außenwand ist die Lattung mit Hilfe von durch die Dämmungsschicht hindurch geführten Schrauben in der Ständerkonstruktion verankert. Im Gegensatz dazu ist die Putzträgerschicht der erfindungsgemäßen Außenwand vorzugsweise mit Hilfe von Nägeln an der Lattung befestigt. Als Nägel können dabei insbesondere Heraklit-Stifte verwendet werden.
Bei der erfindungsgemäßen Außenwand geben die ineinandergreifenden Holzbalken der Ständerkonstruktion eine Mehrzahl von Luftkammern vor. Die Heizungsrohre und Wasserrohre sowie die Stromleitungen des Wohngebäudes sind dabei vorzugsweise durch die Ständerkonstruktion geführt. Auf diese Weise ist der Vorgang des Verlegens von Rohren oder Leitungen in der Wand gegenüber massiven Wänden vereinfacht, da entsprechende Aussparungen nur in die Holzbalken der Ständerkonstruktion eingebracht zu werden brauchen.
Die erfindungsgemäße Außenwand weist somit vorzugsweise insgesamt sieben Schichten auf. Diese sind von der Außenwand in Richtung auf den Innenraum des Wohngebäudes zu: eine Schicht aus Putz, gefolgt von einer Putzträgerschicht, gefolgt von einer Luftkammerschicht, gefolgt von einer Dämmungsschicht aus einem wärme- und schalldämmenden Material wie beispielsweise Polyurethan, gefolgt von einer Ständerkonstruktion, die teilweise mit aus jeweils einer Mehrzahl von Tonziegeln gebildeten Einheiten gefüllt ist, wobei sich der Ständerkonstruktion nach innen eine Gipsfaserplatte anschließt, die die Innenwandfläche des Wohngebäudes bildet. Die Dicken dieser einzelnen Schichten sowie ihre jeweiligen Materialbeschaffenheiten sind dabei an verschiedene unterschiedliche Randbedingungen anpassbar. So kann insbesondere die Dicke der Dämmungsschicht sowie die Dicke der zwischen Dämmungsschicht und Putzträgerschicht vorgesehenen Luftschicht erhöht werden, wenn das Wohngebäude in geographischen Gebieten gebaut werden soll, in denen in der Regel kühlere Außentemperaturen, sowie insbesondere strenge Winter vorherrschen.
Um die somit insgesamt schwerere Gesamtkonstruktion mechanisch stabil zu halten ist dabei gegebenenfalls auch die Dicke der Holzbalken der Ständerkonstruktion an ein erhöhtes Gewicht der Dämmungsschicht anzupassen bzw. zu erhöhen. Im umgekehrten Fall kann in geographischen Gebieten, in denen in der Regel warme Temperaturen und frostfreie Winter vorherrschen die Dicke der Dämmungsschicht sowie der zwischen Dämmungsschicht und Putzträgerschicht vorgesehenen Luftschicht verringert werden, wodurch auch das Vorsehen einer geringeren Dicke der Ständerkonstruktion ermöglicht wird. Gemäß einer wichtigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Außenwand ist zwischen aneinander angrenzenden Holzschichten der Ständerkonstruktion eine Filzschicht angeordnet. Die Ständerkonstruktion ist in der Regel zum Boden hin von einem Bodenbalken und zum Dach hin von einem Deckenbalken begrenzt, wobei vorzugsweise jeweils zwischen dem Bodenbalken und dem Deckenbalken der benachbarten Holzschichten ebenfalls eine Filzschicht vorgesehen ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäße Außenwand sind generell benachbarte Holzschichten bzw. Holzbalken durch eine Filzschicht voneinander getrennt. Die Filzschicht weist vorzugsweise eine Dicke von 2 mm auf und ist an mindestens einer ihrer Oberflächen selbstklebend ausgebildet. Dadurch wird erreicht, daß Spannungen und Verwindungskräfte, die in einer Holzschicht oder einem Holzbalken vorherrschen und zu Verwindungen oder Rissen in dieser Schicht oder diesem Balken führen, sich nicht auf angrenzende Holzschichten oder Holzbalken übertragen, und dadurch die mechanische Gesamtstabilität der Außenwand erhöht wird.
Die erfindungsgemäße Außenwand wird im folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigen:
Bei der in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten erfindungsgemäßen Außenwand 10 ist eine durchgehende Dämmungsschicht 2 in Richtung nach außen vor einer aus ineinandergreifenden Holzbalken gebildeten Ständerkonstruktion 101 angeordnet. Die Dämmungsschicht 2 wird dabei von einer Mehrzahl von Schrauben 9 an der Ständerkonstruktion gehalten, wobei die Schrauben 9 mit ihrem Kopfende jeweils in einer Lattung 8 versenkt sind und mit ihrem freien Ende in der Ständerkonstruktion 101 verankert sind. Die Lattung 8 besteht dabei aus einer Mehrzahl parallel geführter, im Abstand angeordneter Holzlatten 8, die in der dargestellten Ausführungsform eine Dicke von 30 mm aufweisen. In Richtung nach außen ist vor der Lattung 8 eine 15 mm dicke Putzträgerschicht 4 angeordnet, die mit Hilfe nicht dargestellter Heraklit-Stifte auf die Lattung 8 genagelt ist. Vor der Putzträgerschicht 4 ist dabei eine 25 mm dicke Putzschicht 5 angeordnet. Die zwischen der Dämmungsschicht 2 und der Putzträgerschicht 4 vorgesehene Lattung 8 gibt eine Mehrzahl von Luftkammern 3 vor, die sowohl wärme- als auch schallisolierend wirkt. Die Wärme- und Schallisolationswirkung der Dämmungsschicht 2 aus Polyurethan wird durch die Luftkammern 3 potenziert bzw. verstärkt. Die Dämmungsschicht 2 ist sowohl an ihrer Front- als auch an ihrer Rückseite mit jeweils einer nicht-dargestellten Aluminiumschicht versehen.
In Richtung zum Innenraum des Wohngebäudes hin ist vor der Ständerkonstruktion 101 eine 12,5 mm dicke Gipsfaserplatte 6 angeordnet, die mit der Ständerkonstruktion 101 fest verbunden ist. Die vertikal parallel angeordneten Ständer mit einem Querschnitt von 60 mm x 120 mm der Ständerkonstruktion bilden dabei Kammern, in denen, auf einem Riegel 110 fußend und von dem Riegel 110 über eine bitumierte Trennlage 111 getrennt, eine Mehrzahl von Tonziegeln 200 angeordnet ist, die jeweils aufeinander aufliegend eine zusammengesetzte Einheit bilden und mit ihrer in Richtung auf einen Innenraum des Gebäudes hin orientierten Fläche über einen mineralischen Ansatzbinder mit der Gipsfaserplatte verbunden sind. Die Mehrzahl von Tonziegeln 200 bewirkt bei der erfindungsgemäßen Außenwand, daß über den direkten Kontakt zur Gipsfaserplatte ein Feuchtigkeits- und Wärmetransportweg zu dem in Form der Tonziegel vorliegenden Feuchtigkeits- und Wärmereservoir geschaffen ist, wobei die Tonziegel insbesondere bei Nacht, wenn die Gebäudeheizung ausgestellt ist und die Innenraumtemperatur abkühlt, Feuchtigkeit aus der Innenraumatmosphäre aufnehmen, die bei Beheizung des Innenraumes bei Tage nach einem Aufheizen der Tonziegel 200 wieder in die Innenraumatmosphäre abgegeben wird, durch Evaporation der Feuchtigkeit aus den Tonziegeln 200 und Diffusion über die Gipsfaserplatte 6 in die Innenräume des Gebäudes. Auf diese Weise wird erreicht, daß bei einem mit der erfindungsgemäßen Außenwand versehenen Gebäude die Temperatur und die relative Luftfeuchtigkeit der Gebäudeinnenluft miteinander in proportionaler Weise verknüpft sind.
Bei der in Fig.1 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Außenwand sind ein Kaltwasserrohr 20 sowie zwei Heizungsrohre 30 durch die Ständerkonstruktion 101 geführt. Aufgrund der Wärmeabgabe der Heizungsrohre 30 werden Luftbereiche um die Heizungsrohre 30 gleichmäßig erwärmt und bewirken somit einen Schutz vor Kondenswasserbildung, deren Volumen um ein Vielfaches größer ist als das Verdrängungsvolumen der Heizungsrohre.
Die Ständerkonstruktion 101 der erfindungsgemäßen Außenwand 10 ist auf einem Balken 110 gelagert, der über eine Filzschicht auf einem als Spanplatte ausgeführten Unterboden 14 gelagert ist. Der Unterboden 14 ist oberhalb einer Balkenlage 13 angeordnet, in der die unteren Schrauben 9 der Lattung 8 verankert sind. Oberhalb des Unterbodens ist eine Naturdämmplatte 15 aus Sperrholz angeordnet, auf der eine Trittschallplatte 16 vorgesehen ist, die ebenfalls aus einem Sperrholz gefertigt ist. Die Trittschalplatte 16 weist dabei eine dynamische Steifigkeit 36 MN/m3 auf und die Naturdämmplatte 15 weist eine dynamische Steifigkeit von 20 MN/m3 auf. Oberhalb der Ständerkonstruktion 101 schließt sich ein Deckenbalken an, der an einem Balken angrenzt, wobei zwischen Deckenbalken und Balken eine 2 mm dicke Filzschicht vorgesehen ist.
Bei der erfindungsgemäßen Außenwand sind alle benachbarten Holzschichten bzw. Holzbalken jeweils durch eine Filzschicht voneinander getrennt. Dadurch wird erreicht, daß Spannungen und Verwindungskräfte, die in einer Holzschicht oder einem Holzbalken vorherrschen und zu Verwindungen oder Rissen in dieser Schicht oder diesem Balken führen, sich nicht auf angrenzende Holzschichten oder Holzbalken übertragen. Dadurch wird die mechanische Stabilität der erfindungsgemäßen Außenwand gegenüber solchen Außenwänden erhöht, bei denen keine Filzschichten zwischen aneinander angrenzenden Holzschichten oder Holzbalken vorgesehen sind, da in den letzteren die sich im Laufe der Zeit generell in Holz ausbildenden Spannungskräfte von einer Holzschicht auf die nächste übertragen werden und sich somit über größere Areale ausbreiten, als dies bei der erfindungsgemäßen Außenwand der Fall ist.