AT506610B1 - REINFORCEMENT GRILLE FOR A BUILDING BODY - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Bewehrungsgitter (1) für einen Baukörper (2) aus an den Gitterpunkten (3) miteinander fest verbundenen Streben vorgeschlagen, wobei der Baukörper die Bewehrung in einer Matrix, insbesondere in einem Gemisch aus Bindemittel und Füllstoffen, aufnimmt. Um vorteilhafte Konstruktionsverhältnisse zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass die Streben des Bewehrungsgitters (1) zumindest teilweise als Wärmetauscherrohre (4, 5) ausgebildet sind.It is a reinforcing grid (1) for a building (2) proposed at the grid points (3) fixed struts together, wherein the structure receives the reinforcement in a matrix, in particular in a mixture of binder and fillers. In order to create advantageous construction conditions, it is proposed that the struts of the reinforcing grid (1) are at least partially formed as heat exchanger tubes (4, 5).
Description
österreichisches Patentamt AT506 610B1 2010-08-15Austrian Patent Office AT506 610B1 2010-08-15
Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft Bewehrungsgitter für einen Baukörper aus an den Gitterpunkten miteinander fest verbundenen Streben, der die Bewehrung in einer Matrix, insbesondere in einem Gemisch aus Bindemittel und Füllstoffen, aufnimmt, sowie einen Baukörper mit einem derartigen Bewehrungsgitter.Description: The invention relates to reinforcing gratings for a structure of struts firmly connected to each other at the grid points, which receives the reinforcement in a matrix, in particular in a mixture of binder and fillers, and a building structure with such a reinforcing grid.
[0002] Die Verwendung von Bewehrungsgittern in beispielsweise Beton od. dgl. ist aufgrund der zumindest nahezu gleichen Wärmedehnungskoeffizienten von Beton und Stahl ein alt bewährtes Mittel zum Aufbau sowohl einfacher als auch komplexer Baukörper. Dazu werden üblicherweise Bewehrungen aus Stahlstreben und Stahlgittern, wie beispielsweise Baustahlgitter od. dgl. aufgebaut, die anschließend mit einer Schalung umschlossen werden die in weiterer Folge mit dem Gemisch aus Bindemittel und Füllstoffen ausgegossen wird. Insbesondere massivere Baukörper weisen ein nicht unerhebliches Wärmespeichervermögen auf, welches üblicherweise ungenutzt bleibt. Um Baukörper als Wärmestrahler bzw. -Speicher verwenden zu können, ist es deshalb bekannt, in das Gemisch aus Bindemittel und Füllstoffen Wärmetauscherrohe zum Einbringen von Wärme in die Matrix vorzusehen, wie dies beispielsweise bei Installationen von Fußbodenheizungen, Wandheizungen od. dgl. Verwendung findet.The use of reinforcing gratings in, for example, concrete or the like is due to the at least nearly equal coefficients of thermal expansion of concrete and steel an old proven means of building both simple and complex structure. For this purpose, usually reinforcements made of steel struts and steel grids, such as steel mesh grating od. Like. Built, which are then enclosed with a formwork which is subsequently poured with the mixture of binder and fillers. In particular, more massive structures have a significant heat storage capacity, which usually remains unused. In order to use building as heat radiator or storage, it is therefore known to provide in the mixture of binder and fillers Wärmetauscherrohe for introducing heat into the matrix, as od, for example, in installations of underfloor heating, wall heating. Like.
[0003] Aus der DE 102 14 967 A1 und der AT 142 733 B sind aus einzelnen Streben aufgebaute Bewehrungen bekannt, bei denen einzelne Streben als Wärmetauschröhre ausgebildet sein können. Diese Streben sind an einer Baustelle manuell in der gewünschten Weise anzuordnen, bevor sie beispielsweise in Beton eingegossen werden. Gemäß der DE 102 14 967 A1 sind die Wärmetauscherrohre dazu vorgesehen, um bei geringem Gewicht große Spannweiten bzw. bei gegebenen Spannweiten große Deckenbelastungen zu ermöglichen. Dazu lässt sich durch eine Heizung der einen bzw. eine Kühlung der anderen Betonschale mittels in die betreffenden Wärmetauscherrohre eingeleiteter Wärmeträgerfluide eine die Deckenbelastbarkeit erhöhende Vorspannung erzeugen.From DE 102 14 967 A1 and AT 142 733 B reinforcements constructed from individual struts are known in which individual struts can be designed as a heat exchange tube. These struts are to be manually arranged on a construction site in the desired manner, before they are poured, for example, in concrete. According to DE 102 14 967 A1, the heat exchanger tubes are provided in order to allow large spans at low weight or large ceiling loads at given spans. For this purpose can be generated by a heating of the one or a cooling of the other concrete shell by means of introduced into the respective heat exchanger tubes heat transfer fluids a ceiling load capacity increasing bias.
[0004] Die Verwendung herkömmlicher Bewehrungsgitter zeigt die DE 198 31 477 A1. Zusätzlich zu den bekannten Bewehrungsgittern können im Bauelement Installationsrohre angeordnet sein.The use of conventional reinforcing mesh shows the DE 198 31 477 A1. In addition to the known reinforcing bars can be arranged in the component installation tubes.
[0005] Des Weiteren ist es für die Heizung bzw. Kühlung von Wohnbauten bekannt, die Kühl-bzw. Heizungsrohre einer Wärmepumpe bzw. einer Solaranlage in Hauswänden zu verlegen und durch diese Rohre ein aufzuwärmendes bzw. abzukühlendes Wärmeträgerfluid zu leiten.Furthermore, it is known for the heating or cooling of residential buildings, the cooling or. Lay heating pipes of a heat pump or a solar system in house walls and to pass through these pipes a aufzuwärmendes or cooling heat transfer fluid.
[0006] Ausgehend von einem Stand der Technik der eingangs geschilderten Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfache Möglichkeit zur Herstellung eines Baukörpers zu schaffen, der mit wenig Aufwand herstellbar und zugleich als Wärmespeicher nutzbar ist.Based on a prior art of the type described, the invention has for its object to provide a simple way to produce a building that can be produced with little effort and at the same time as a heat storage available.
[0007] Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass die Streben des Bewehrungsgitters zumindest teilweise als Wärmetauscherrohre ausgebildet sind.The invention solves this problem in that the struts of the reinforcing grid are at least partially formed as a heat exchanger tubes.
[0008] Erfindungsgemäß sind zumindest einzelne Streben des Bewehrungsgitters als Wärmetauscherrohre ausgebildet, wodurch lediglich die erfindungsgemäßen Bewehrungsgitter auf einer Baustelle bzw. beim Vorfertigen in einem Werk in der gewünschten Lage zu verankern sind und anschließend die Verschalung der Bewehrung mit dem Gemisch aus Bindemittel und Füllstoffen ausgegossen werden muss, womit unmittelbar ein bewehrter Baukörper geschaffen wird, der zugleich als Wärmespeicher genutzt werden kann. Die erfindungsgemäßen Bewehrungsgitter sind werksseitig vorgefertigt, wobei zumindest die einzelnen Streben und eben die Wärmetauscherrohre durch Verlöten, Verkleben, Verschweißen od. dgl. miteinander verbunden sind. Die gefertigten Bewehrungsgitter können anschließend zurechtgebogen und für ihren Einsatzzweck versetzt werden. Die erfindungsgemäßen Bewehrungsgitter können in die verschiedensten Medien, wie Beton, Metall, Asphalt, Gips, Lehm, Mörtel, Erde, Kunststoff u. dgl. eingebettet sein, und dabei Bewehrungen für beliebige Formen wie beispielsweise Säulen, Rohre, Quader, Straßen od. dgl. sein, die mit der Matrix umhüllt sind. Damit kann wahlweise Energie in die Matrix eingeleitet oder der Matrix Energie entzogen werden. Beispielsweise kann 1/9 österreichisches Patentamt AT506 610 B1 2010-08-15 dieses Bewehrungsgitter zur Einbringung von Energien in Decken, Stiegen, Mauern, Pfeilern verwendet werden. Damit kann in einfacher Weise Energie im Außenbereich von Gebäuden entnommen und gegebenenfalls im Innenbereich von Gebäuden eingebracht werden, oder umgekehrt. Zur Verbesserung des Wärmespeichervermögens können in die das Bewehrungsgitter umschließende Matrix zusätzlich Metalle, gegebenenfalls auch Flüssigmetalle, eingebettet sein.According to the invention, at least individual struts of the reinforcing grid are formed as heat exchanger tubes, whereby only the reinforcing mesh according to the invention are to be anchored on a construction site or prefabrication in a plant in the desired location and then poured the shuttering of the reinforcement with the mixture of binder and fillers must be, which immediately a reinforced building is created, which can also be used as a heat storage. The reinforcing gratings according to the invention are factory prefabricated, wherein at least the individual struts and just the heat exchanger tubes od by soldering, gluing, welding or the. Like. Are interconnected. The manufactured reinforcing meshes can then be bent and offset for their intended use. The reinforcing grid according to the invention can be used in a variety of media, such as concrete, metal, asphalt, gypsum, clay, mortar, soil, plastic and. Like. Embedded, while reinforcements for any shapes such as columns, tubes, cuboids, roads od. Like. Be, which are coated with the matrix. Thus, either energy can be introduced into the matrix or energy can be withdrawn from the matrix. For example, this reinforcement grid can be used for the introduction of energies in ceilings, staircases, walls, pillars. This can be taken in a simple manner energy in the outdoor area of buildings and possibly introduced indoors in buildings, or vice versa. To improve the heat storage capacity, metals, and possibly also liquid metals, may additionally be embedded in the matrix surrounding the reinforcing grid.
[0009] Zwecks Verbesserung der Festigkeit des erfindungsgemäßen Bewehrungsgitters und der gleichzeitigen Verbesserung des Wärmeüberganges zwischen dem in dem Wärmetauscherrohr geführten Wärmeträgerfluid und der Matrix kann ist vorzugsweise mäanderförmig angeordnete, wenigstens eine Wärmetauscherrohr an den Gitterpunkten fest mit quer zu dem wenigstens einen Wärmetauscherrohr angeordneten Wärmeleitstreben, insbesondere Wärmeleitdrähten bzw. -profilen, -rohre, Hohlkörper, Hohlprofile zu einer werksseitig vormontierten Baueinheit verbunden.In order to improve the strength of the reinforcing grid according to the invention and the simultaneous improvement of the heat transfer between the guided in the heat exchanger tube heat transfer fluid and the matrix is preferably meandering arranged at least one heat exchanger tube at the grid points fixed transversely to the at least one heat exchanger tube arranged Wärmeleitstreben, in particular Wärmeleitdrähten or -profilen, pipes, hollow body, hollow profiles connected to a factory pre-assembled unit.
[0010] Um die erforderliche Wärmetauscherfläche bzw. Strömungswiderstände dabei möglichst effektiv und einfach an unterschiedlichste Anforderungen, insbesondere Wärmeleistungen, anpassen zu können, wird vorgeschlagen, dass die Wärmetauscherrohre, vorzugsweise gruppenweise, seriell oder parallel aneinander angeschlossen sind.In order to be able to adapt the required heat exchanger surface or flow resistance as effectively and simply to a wide variety of requirements, in particular heat outputs, it is proposed that the heat exchanger tubes, preferably in groups, are connected in series or in parallel.
[0011] Soll für den Fall, dass in einem Baukörper zusätzliche Installationsleitungen wie beispielsweise Stromkabel, Datenkabel od. dgl. eingebracht werden müssen vermieden werden, dass die Statik des Baukörpers negativ beeinflussende Installationsschläuche in dem Baukörper vorzusehen sind, wird gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgeschlagen, die Streben des Bewehrungsgitters zumindest teilweise als Rohre für Installationsleitungen, wie eben Stromkabel, Datenkabel, Glasfaserkabel od. dgl. auszubilden. Um eine formschlüssige Verbindung zwischen Bewehrungsgitter und Matrix und somit verbesserte Festigkeitseigenschaften schaffen zu können, wird vorgeschlagen die Rohre des Bewehrungsgitters mit einer die äußere Rohrmantelfläche vergrößernden Oberflächenstruktur zu versehen.Should be in the case that in a building additional installation cables such as power cables, data cables od. Like. To be introduced must be avoided that the static of the building negatively influencing installation hoses are provided in the building is, according to an advantageous embodiment of the invention proposed, the struts of the reinforcing grid at least partially od as pipes for installation cables, such as just power cable, data cable, fiber optic cable. The like. Form. In order to be able to provide a positive connection between reinforcing grid and matrix and thus improved strength properties, it is proposed to provide the tubes of the reinforcing grid with a surface structure which enlarges the outer tube lateral surface.
[0012] Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Baukörper mit einem in einer Matrix, insbesondere in einem Gemisch aus Bindemittel und Füllstoff, angeordneten vorgeschriebenen Bewehrungsgitter.Furthermore, the invention relates to a building structure with a in a matrix, in particular in a mixture of binder and filler, arranged prescribed reinforcing grid.
[0013] In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles schematisch dargestellt. Es zeigen die [0014] Fig. 1 bis 3 Konstruktionsvarianten der erfindungsgemäßen Bewehrungsgitter, wie sie beispielsweise in Gebäudewänden, Böden, Decken od. dgl. eingesetzt werden können, [0015] Fig. 4 und 5 ein erfindungsgemäßes Bewehrungsgitter für Betonrohre in Vorderansicht und in Draufsicht und [0016] Fig. 6 eine Konstruktionsvariante des erfindungsgemäßen Bewehrungsgitters.In the drawing, the invention is illustrated schematically using an exemplary embodiment. 1 to 3 design variants of the reinforcing gratings according to the invention, as can be used, for example, in building walls, floors, ceilings or the like, [0015] FIGS. 4 and 5 show a reinforcing grid according to the invention for concrete pipes in front view and in FIG Top view and Fig. 6 shows a construction variant of the reinforcing grid according to the invention.
[0017] Ein Bewehrungsgitter 1 für einen Baukörper 2 besteht aus an den Gitterpunkten 3 miteinander fest verbundenen Streben. Der Baukörper 2 nimmt die Bewehrung in üblicherweise in einer Matrix, insbesondere einem Gemisch aus Bindemittel und Füllstoffen, auf. Zur Verbesserung der Konstruktionsverhältnisse sind die Streben des Bewehrungsgitters 1 zumindest teilweise als Wärmetauscherrohre 4 ausgebildet. Diese Wärmetauscherrohre 4 sind mittels entsprechender Querstreben 5, die gegebenenfalls auch als Wärmtauscherrohr ausgebildet sind, an den Gitterpunkten 3 fest zum Bewehrungsgitter 1 verbunden.A reinforcing grid 1 for a building 2 consists of at the grid points 3 firmly connected struts. The structure 2 receives the reinforcement usually in a matrix, in particular a mixture of binder and fillers. To improve the design conditions, the struts of the reinforcing grid 1 are at least partially formed as a heat exchanger tubes 4. These heat exchanger tubes 4 are connected by means of corresponding cross struts 5, which are optionally also designed as a heat exchanger tube, at the grid points 3 fixed to the reinforcing grid 1.
[0018] Die gruppenweise mäanderförmig angeordneten Wärmetauscherrohre 4 sind über den Vorlauf 6 und den Rücklauf 7 des als Wärmetauscher ausgebildeten Bewehrungsgitters 1 wahlweise an eine Wärmepumpe, eine Kühlanlage, eine Heizungsanlage od. dgl. angeschlossen. Die dargestellten Bewehrungsgitter sind üblicherweise zu werksseitig vormontierten Baueinheiten verbunden, die vor Ort lediglich gegebenenfalls mit herkömmlichen Bewehrungsgittern, Streben od. dgl. zu einer Bewehrungseinheit ergänzt und anschließend mit dem Gemisch 2/9 österreichisches Patentamt AT506 610B1 2010-08-15 aus Bindemittel und Füllstoffen vergossen werden. Zudem ist es besonders vorteilhaft wenn einzelne Streben des Bewehrungsgitters Rohre zur Aufnahme von Installationsleitungen, wie Stromkabel od. dgl. ausbilden, die einerseits die Installationsleitungen aufnehmen und andererseits als in die Matrix eingesetzte Bewehrung dienen. Damit kann auf zusätzliche den Baukörper schwächende Installationsrohre verzichtet werden.The groups meandering heat exchanger tubes 4 are connected via the flow 6 and the return 7 of the heat exchanger formed as a reinforcing grid 1 either to a heat pump, a cooling system, a heating system od. Like. Connected. The reinforcing grid shown are usually connected to the factory pre-assembled units, the od only optionally with conventional reinforcing bars, struts. Like. Added to a reinforcement unit and then with the mixture of binder and fillers to be shed. Moreover, it is particularly advantageous if individual struts of the reinforcing grid form pipes for receiving installation lines, such as power cables or the like, which, on the one hand, accommodate the installation lines and, on the other hand, serve as reinforcement inserted into the matrix. This can be dispensed with additional weak the construction pipes installation pipes.
[0019] Bei dem in Fig. 6 dargestellten, als Wärmetauscher wirkenden Bewehrungsgitter 1 sind die parallel zueinander angeordneten Wärmetauscherrohre 4 zwischen dem Vorlauf 6 und dem Rücklauf 7 angeordnet. Der Vorlauf 6 und der Rücklauf 7 sind dabei als Sammelrohre ausgebildet, in welche die quer dazu ausgerichteten Wärmetauscherrohre münden. Zudem sind zwischen dem Vorlauf 6 und dem Rücklauf 7 quer dazu angeordnete Querstreben 5 vorgesehen, die an den Gitterpunkten 3 mit den Wärmetauscherrohren 4 durchflussverbunden sein können. Der Anschluss des Wärmetauschers erfolgt über die Anschlüsse 8. Mit derartigen Bewehrungsgittern lassen sich beispielsweise Schichtwärmespeicher realisieren.In the illustrated in Fig. 6, acting as a heat exchanger reinforcing grid 1, the mutually parallel heat exchanger tubes 4 between the flow 6 and the return 7 are arranged. The flow 6 and the return 7 are designed as manifolds, in which open the transverse thereto heat exchanger tubes. In addition, transversely arranged transverse struts 5 are provided between the flow 6 and the return 7, which can be flow-connected to the grid points 3 with the heat exchanger tubes 4. The connection of the heat exchanger via the connections 8. With such reinforcing gratings, for example, layer heat storage can be realized.
[0020] Die damit aus verschiedensten Baumaterialien (wie beispielsweise Beton, Asphalt, Metall, Kunststoff, Gips, Lehm, Mörtel, Erde, Gips, Gipsfaser, Holz, Holz) realisierbaren Baukörper (Behältnisse), können gemäß der Erfindung als Wärmetauscher eingesetzt werden.The thus of various building materials (such as concrete, asphalt, metal, plastic, gypsum, clay, mortar, soil, gypsum, gypsum fiber, wood, wood) realizable structure (containers) can be used according to the invention as a heat exchanger.
[0021] Die Energien können aus der Umwelt gewonnen werden, aber auch konventionell erzeugt werden. Als Wärmeträgerfluide dienen üblicherweise Flüssigkeiten und in Sonderfällen auch Gase. Rohre, welche nicht für Energieverteilung genutzt werden, (z.B. die Querrohre in der Bewehrung) können anderweitig eingesetzt werden, beispielsweise Lichtleiter für Biomasse-Wachstum (z. B. Algen, Pflanzen, Gemüse, Sträucher, Lebewesen, Fische etc.) als Installationsschläuche für Kabel, Kommunikations- oder Busleitungen, oder Pneumatik oder Hydraulik, Druckleitungen für feste, flüssige, oder gasförmige Medien. Außer Metallen für die Rohre können auch andere Materialien verwendet werden, die geeignete Eigenschaften besitzen.The energies can be obtained from the environment, but also produced conventionally. As heat transfer fluids are usually liquids and in special cases also gases. Tubes which are not used for energy distribution (eg the transverse tubes in the reinforcement) can be used elsewhere, for example light guides for biomass growth (eg algae, plants, vegetables, shrubs, animals, fish etc.) as installation tubes for Cables, communication or bus lines, or pneumatics or hydraulics, pressure lines for solid, liquid or gaseous media. In addition to metals for the tubes, other materials may be used which have suitable properties.
[0022] Beispiele für die Verwendung sind: Die Einbringung von Energien (Wärme, Kälte) in Medien mit einer Verbesserung der Statik durch die Bewehrung mit Hilfe der Rohre. Einsatz im Baubereich bei Decken, Stiegen, Fensterstürzen, Mauerstützen, Pfeilern, Wänden, allgemeiner in Gebäudeteilen und Brücken, Stützmauern, Gewächshäusern, Sportstätten (z.B. Stadion) wenn die üblichen Baumaterialien verwendet werden (Beton, Mörtel, Gips, Lehm etc.) aber auch bei Verwendung von Asphalt/Beton (z.B. Straßen, Parkplätze, Landebahnen, Autobahnen, Pistenanlagen etc.) in Bereichen, die erwärmt oder gekühlt werden sollen.Examples of use are: The introduction of energy (heat, cold) in media with an improvement of the static through the reinforcement with the help of the pipes. Use in the construction sector in ceilings, staircases, lintels, masonry columns, pillars, walls, more generally in parts of buildings and bridges, retaining walls, greenhouses, sports facilities (eg stadiums) if the usual building materials are used (concrete, mortar, plaster, clay etc.) but also when using asphalt / concrete (eg roads, parking lots, runways, highways, piste facilities, etc.) in areas that are to be heated or cooled.
[0023] Dazu gehören für Nutzung der gewonnenen Energien der Einsatz von Heiz/Kühlflächen für verschiedenste Anwendungen, wie z.B. für Nutzung: im Gebäudebereich als Flächenhei-zung/Kühlung, Nutzung von Fassaden/Gebäudehüllen (inklusive Fenster und Türen) zur Wär-meabstrahlung für Kühlung von Photo- und Thermovoltaik, zum Abtauen von Anlagen zur Erzeugung thermischer und elektrischer Energie zum Abtauen (inkl. Raureif und Morgentau) von Gebäudehüllen (inklusive Dachflächen), zur Entlastung von Schneedrücken etc. ähnliche Heiz-und Kühlaufgaben. 3/9These include for use of the energies obtained, the use of heating / cooling surfaces for a variety of applications, such. for use: in the building sector as surface heating / cooling, use of facades / building envelopes (including windows and doors) for heat radiation for cooling photovoltaic and thermovoltaic, for defrosting systems for generating thermal and electrical energy for defrosting (incl. Hoarfrost and morning dew) of building envelopes (including roof areas), to relieve snow, etc. similar heating and cooling tasks. 3.9
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| DE102013010488B3 (en) * | 2013-06-24 | 2014-08-14 | Marijan Butić | Structure e.g. wall of framework construction of truss in e.g. bioenergetic building, has column and locking element inserted into spacer over compressor and expansion valve when capacitor or evaporator of heat machine is activated |
-
2008
- 2008-04-08 AT AT0055908A patent/AT506610B1/en not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Publication date |
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| AT506610A1 (en) | 2009-10-15 |
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