CH619015A5

CH619015A5 - Structural slab

Info

Publication number: CH619015A5
Application number: CH1095376A
Authority: CH
Inventors: Gerhard Hahn
Original assignee: Gerhard Hahn
Priority date: 1975-09-01
Filing date: 1976-08-30
Publication date: 1980-08-29
Also published as: BE845723A; DE2538830A1; SE418517B; DE2538830B2; DE2538830C3; FR2322248A1; SE7609622L

Description

Die Erfindung betrifft eine Bauplatte, aufgebaut aus einem organischen und/oder einem mineralischen oder keramischen Werkstoff, bei der die Partikel dieses bzw. dieser Werkstoffe mit oder ohne Bindemittel aneinander gebunden sind und die Bauplatte getrennte oder fliessend ineinander übergehende Schichten unterschiedlicher oder gleicher Dichte und/oder Beschaffenheit aufweist, mit geringer Wärmeleitfähigkeit. The invention relates to a building board constructed from an organic and / or a mineral or ceramic material in which the particles of this or these materials are bound to one another with or without a binder and the building board has separate or flowing layers of different or identical density and / or has nature, with low thermal conductivity.

Bauplatten dieser Art sind beispielsweise als Holzspanplatten, Gipsplatten mit Pappeabdeckung oder -einlage oder als Estrichplatten bekannt. Diese Bauplatten zeichnen sich in der Building boards of this type are known, for example, as chipboard, gypsum board with cardboard cover or insert or as screed boards. These building boards stand out in the

Regel durch eine geringe Schall- und eine geringe Wärmeleitfähigkeit aus. Sie werden vorwiegend zum Herstellen von Wänden, Wandverkleidungen und von Abdeckungen in der Möbelindustrie und beim Innenausbau verwendet. Usually characterized by low sound and low thermal conductivity. They are mainly used for the manufacture of walls, wall coverings and covers in the furniture industry and for interior construction.

In einigen Anwendungsfällen, bei unterschiedlichen klimatischen Bedingungen beiderseits der Bauplatte, kann die geringe Wärmeleitfähigkeit von Nachteil sein, weil sich Bauplatten mangels ausreichenden Wärmeflusses dabei verwerfen oder verziehen können, so dass sie nicht mehr die Form einer ebenen Scheibe besitzen. In some applications, with different climatic conditions on both sides of the building board, the low thermal conductivity can be disadvantageous because building boards can warp or warp due to a lack of sufficient heat flow, so that they no longer have the shape of a flat pane.

Weiter haben sich Anwendungsfälle ergeben, in denen die Eigenschaften derartiger Bauplatten, insbesondere von Holzspanplatten, durchaus von Vorteil sind, in denen sich jedoch die geringe Wärmeleitfähigkeit zum Erreichen der beabsichtigten Wirkung als nachteilig erweist. Als Beispiele solcher Anwendungsfälle können Abdeckungen für Flächenheizungen, insbesondere für Fussbodenheizungen, genannt werden, bei denen ein guter Wärmefluss von dem wärmeabgebenden Element durch die Abdeckung hindurch in den betreffenden Raum erwünscht ist. There have also been applications in which the properties of such building boards, in particular chipboard, are quite advantageous, but in which the low thermal conductivity proves to be disadvantageous in order to achieve the intended effect. Covers for surface heating, in particular for underfloor heating, can be mentioned as examples of such applications, in which a good heat flow from the heat-emitting element through the cover into the relevant room is desired.

Die Erfindung zielt für ihre praktische Anwendung insbesondere auf eine Fussbodenheizung ab, bei der in dem Fussboden, der Decke bzw. einer Geschossdecke auf deren, die mechanischen Kräfte aufnehmendem Teil, wie einer Betondecke, Wärmeleiter verlegt sind und bei der diese Wärmeleiter mit Bauplatten, wie Holzspanplatten, abgedeckt sind. Die Wärmeleiter können Widerstandsheizdrähte sein. Meist aber sind es in einer Fläche nebeneinander verlegte Heizungsrohre einer Warmwasserheizung. Holzspanplatten besitzen für diesen Zweck sehr gute Eigenschaften. Ihnen haftet jedoch zugleich der Nachteil einer geringen Wärmeleitfähigkeit an. Es dauert daher relativ lange Zeit, bis die Wärme von den Wärmeleitern, den Heizungsrohren, durch die Holzspanplatten dringt und zur Erwärmung des darüber befindlichen Raumes wirksam wird. Bei Regelung der Wärme, der Temperatur des Raumes mittels Thermostaten ergibt sich daher eine erhebliche Verzögerung zwischen Signal und Auswirkung auf die Raumtemperatur. Während die Wärmeleiter, wie die Heizungsrohre, voll oder hoch mit Energie beaufschlagt werden, bleibt die Temperatur in dem betreffenden Raum noch lange Zeit unter dem Sollwert. Um eine raschere Wirkung zu erzielen, wird in der bisherigen Praxis den Wärmeleitern ein erheblich überhöhtes Mass an Energie aufgegeben. Beispielsweise wird bei einer Warmwasserheizung die Vorlauftemperatur erheblich höher eingestellt. Dies bedeutet, dass die Wärmequelle, wie ein Heizkessel und der Brenner dazu, und das Wärmeverteilungssystem sowie die eigentlichen Wärmeleiter, die Heizungsrohre, überdimensioniert werden müssen und zum anderen, dass dabei erhebliche Mengen an Energie vergeudet werden. Weiter ergibt sich, nachdem die Temperatur in dem Raum den Sollwert erreicht hat, ein Wärmeüberschuss, und der Raum wird nun überheizt. Auch alle diese - vorstehend beispielhaft aufgezeigten - spezifischen, auf der geringen Wärmeleitfähigkeit der - für diesen Verwendungszweck hinsichtlich ihrer weiteren Eigenschaften hervorragend geeigneten - Bauplatten, insbesondere Holzspanplatten, beruhenden Mängel sollen durch die Erfindung gemindert werden. The invention aims for its practical application in particular underfloor heating, in which in the floor, the ceiling or a floor ceiling on which the mechanical forces absorbing part, such as a concrete ceiling, heat conductors are laid and in which these heat conductors with building boards, such as Chipboard, are covered. The heat conductors can be resistance heating wires. Usually, however, there are heating pipes of a hot water heater installed next to each other in one area. Chipboard has very good properties for this purpose. However, they also have the disadvantage of low thermal conductivity. It therefore takes a relatively long time until the heat from the heat conductors, the heating pipes, penetrates through the chipboard and becomes effective for heating the room above. When regulating the heat and the temperature of the room using thermostats, there is therefore a considerable delay between the signal and the effect on the room temperature. While the heat conductors, such as the heating pipes, are subjected to full or high energy, the temperature in the room in question remains below the setpoint for a long time. In order to achieve a quicker effect, the heat conductors have been given a considerably excessive amount of energy in previous practice. For example, in the case of hot water heating, the flow temperature is set considerably higher. This means that the heat source, such as a boiler and the burner, and the heat distribution system and the actual heat conductors, the heating pipes, must be oversized and, on the other hand, that considerable amounts of energy are wasted. After the temperature in the room has reached the setpoint, there is an excess of heat and the room is now overheated. All of these specific defects, based on the low thermal conductivity of the building boards, in particular wood chipboard, which are outstandingly suitable for this purpose with regard to their other properties, are also intended to be reduced by the invention.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bauplatte der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die bei weitgehender Aufrechterhaltung aller sonstiger Vorteile solcher Bauplatten, wie leichte Bearbeitbarkeit, meist mit Holz- bzw. Kunststoffbearbeitungswerkzeugen und -maschinen, geringe Schallleitfähigkeit, ggf. ästhetische Wirkung, eine verhältnismässig gute bzw. eine gegenüber bisherigen Bauplatten höhere Wärmeleitfähigkeit aufweist. The invention has for its object to provide a building board of the type described, which while largely maintaining all other advantages of such building boards, such as easy workability, usually with wood or plastic processing tools and machines, low sound conductivity, possibly aesthetic effect, a has relatively good or a higher thermal conductivity compared to previous building boards.

Bei einer Bauplatte aus einem organischen Werkstoff, wie Holzspänen, Pflanzenfasern od. dgl. und/oder einem mineralischen bzw. keramischen Werkstoff, wie Gips od. dgl., bei dem s In the case of a building board made of an organic material, such as wood shavings, vegetable fibers or the like, and / or a mineral or ceramic material, such as plaster or the like, in which s

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

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50 50

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SO SO

65 65

die Partikel dieses bzw. dieser Werkstoffe ohne oder mit einem Bindemittel, wie Kunstharz oder Leim, gebunden sind und die Bauplatte getrennte oder fliessend ineinander übergehende Schichten unterschiedlicher oder gleicher Dichte und/oder Beschaffenheit aufweist, mit geringer Wärmeleitfähigkeit, ist die Aufgabe erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass in die Bauplatte Einlagen und/oder Partikel aus mindestens einem gegenüber dem oder den Werkstoffen geringer Wärmeleitfähigkeit eine grössere Wärmeleitfähigkeit aufweisenden Werkstoff eingeschlossen sind, vorzugsweise dadurch, dass der Werkstoff grösserer Wärmeleitfähigkeit ein metallischer Werkstoff ist. the particles of this or these materials are bound without or with a binder, such as synthetic resin or glue, and the building board has separate or flowing layers of different or identical density and / or quality, with low thermal conductivity, the object is achieved according to the invention in that that inlays and / or particles of at least one material with a higher thermal conductivity than the materials or materials with a higher thermal conductivity are included in the building board, preferably in that the material with greater thermal conductivity is a metallic material.

Nach erfindungsgemässen Ausgestaltungen bestehen die Einlage bzw. Einlagen aus einem bzw. mehreren Metallgittern und/oder die Einlagen bzw. Partikel in Metallspänen oder Metallwolle, wobei sich die letzten dieser Massnahmen zusätzlich dadurch auszeichnen, dass ein Herstellen mittels zum Herstellen von Bauplatten bereits bekannter und vorhandener Einrichtungen möglich ist. According to the embodiments according to the invention, the inlay or inlays consist of one or more metal grids and / or the inlays or particles in metal chips or metal wool, the last of these measures additionally being characterized in that production by means of known and existing means for producing building boards Facilities is possible.

Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist, bei einer Bauplatte, bei der die Einlagen und/oder die Partikel mittels eines Bindemittels gebunden sind, das Bindemittel mit dem eine grössere Wärmeleitfähigkeit aufweisenden Werkstoff, vorzugsweise in pulvriger Form, beladen und vorzugsweise der eine grössere Wärmeleitfähigkeit aufweisende Werkstoff ein Metallpulver. Diese Massnahmen können zusätzlich zu den oben bereits beschriebenen getroffen sein, sie gestatten ebenfalls weitgehend die Verwendung bisheriger Herstellungseinrichtungen. According to another embodiment of the invention, in the case of a building board in which the inserts and / or the particles are bound by means of a binder, the binder is loaded with the material having a higher thermal conductivity, preferably in powder form, and preferably the one having a greater thermal conductivity Material is a metal powder. These measures can be taken in addition to those already described above, they also largely allow the use of previous manufacturing facilities.

Nach einer besonderen erfindungsgemässen Ausgestaltung sind die Einlage, die Einlagen oder ein Teil der Einlagen Wärme- bzw. Kälteübertrager, wie Leiter oder rohrförmige Wärmetauscher mit einem fliessenden Medium, die gänzlich oder teilweise in die Bauplatte ein- und ausserhalb der Bauplatte an eine Wärme- bzw. Kältequelle oder sonstige Energiequelle angeschlossen sind. Durch diese Massnahme sind Wärmeübertragungsverluste, wie sie bei Vorhandensein eines Luftspaltes zwischen der Bauplatte und den Einlagen in Form von Wärme- bzw. Kälteübertragern auftreten würden, vermieden, ohne dass die primäre Wirkimg der Einlagen zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit gemindert ist. According to a special embodiment according to the invention, the insert, the inserts or part of the inserts are heat or cold exchangers, such as conductors or tubular heat exchangers with a flowing medium, which are wholly or partly in the building board and outside of the building board to a heat or Cold source or other energy source are connected. This measure avoids heat transfer losses, as would occur in the presence of an air gap between the building board and the inserts in the form of heat or cold exchangers, without the primary effectiveness of the inserts for increasing the thermal conductivity being reduced.

Je nach Anwendungszweck kann es von Vorteil sein, dass in der Bauplatte nicht alle Zonen bzw. Schichten eine gleiche Wärmeleitfähigkeit besitzen. Es wird daher nach der Erfindung vorgeschlagen, dass die Einlagen und/oder Partikel aus einem Werkstoff grösserer Wärmeleitfähigkeit ausschliesslich oder vorwiegend in der mittleren Schicht oder in der Kernschicht bei fliessendem Übergang zu den äusseren Schichten oder bei scharfer Abgrenzung gegenüber den äusseren Schichten angeordnet sind, oder dass die Dichte der Anordnung der Einlagen und/oder Partikel in Richtung von einer der Oberflächen oder Aussenschichten der Bauplatte zu der gegenüberliegenden Oberfläche oder Aussenschicht zu- bzw. abnimmt, und/oder dass die Einlagen und/oder Partikel an einer oder an beiden der Oberflächen der Bauplatte in grosser Dichte angeordnet sind und ggf. in einer mit der Bauplatte verbundenen Metallfolie bestehen können. Depending on the application, it can be advantageous that not all zones or layers in the building board have the same thermal conductivity. It is therefore proposed according to the invention that the inserts and / or particles made of a material with greater thermal conductivity are arranged exclusively or predominantly in the middle layer or in the core layer with a smooth transition to the outer layers or with a sharp demarcation from the outer layers, or that the density of the arrangement of the inserts and / or particles increases or decreases in the direction from one of the surfaces or outer layers of the building board to the opposite surface or outer layer, and / or that the inserts and / or particles on one or both of the surfaces the building board are arranged in high density and can possibly consist of a metal foil connected to the building board.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen: In the drawing, the invention is shown for example and schematically. Show it:

619 015 619 015

Figur 1 eine Bauplatte, im Schnitt, 1 shows a building board, in section,

Figur 2 eine andere Bauplatte, im Schnitt, FIG. 2 shows another building board, in section,

Figur 3 eine weitere Bauplatte, im Schnitt und Figure 3 shows another building board, in section and

Figur 4 eine vierte Bauplatte, im Schnitt. Figure 4 shows a fourth building board, in section.

Nach Fig. 1 besitzt eine Bauplatte, wie eine Holzspanplatte zwei äussere Schichten grösserer Dichte und Feinheit der Partikel, nämlich zwei Deckschichten 1 und 2 sowie zwischen diesen eine mittlere Schicht, die Kernschicht 3. In die Bauplatte, enger in deren Kernschicht 3 sind - als Einlagen mit gegenüber dem Werkstoff der Bauplatte grösserer Wärmeleitfähigkeit - ein Metallgitter 4 mit räumlicher Erstreckung auch in Richtung der Dickendurchmessung der Bauplatte sowie Metallspäne 5 eingeschlossen. According to FIG. 1, a building board, like a chipboard, has two outer layers of greater density and fineness of the particles, namely two outer layers 1 and 2 and between them a middle layer, the core layer 3. In the building board, the core layer 3 is narrower than - Deposits with a higher thermal conductivity than the material of the building board - a metal grid 4 with spatial extension also included in the direction of the thickness of the building board and metal chips 5 included.

Nach Fig. 2 sind in einer Bauplatte - als Einlage bzw. Partikel mit gegenüber dem herkömmlichen Werkstoff der Bauplatte grösserer Wärmeleitfähigkeit - Metallspäne 6 bei gleich-massiger Verteilung eingeschlossen. According to FIG. 2, metal chips 6 are enclosed in a building board - as an insert or particles with a higher thermal conductivity than the conventional building board material - with uniform distribution.

Nach Fig. 3 sind in einer Bauplatte - als Einlage bzw. Partikel mit gegenüber dem herkömmlichen Werkstoff der Bauplatte grösserer Wärmeleitfähigkeit - Metallspäne 7 enthalten, wobei die Dichte deren Anordnung in Richtung von einer der Seiten der Bauplatte zu der anderen Seite - in der Zeichnung von oben nach unten - zunimmt. According to FIG. 3, metal chips 7 are contained in a building board - as an insert or particles with greater thermal conductivity than the conventional building board material - the density of which is arranged in the direction from one of the sides of the building board to the other side - in the drawing from top down - increases.

Nach Fig. 4 sind neben anderen Partikeln, wie Metallspänen, relativ grosser Wärmeleitfähigkeit, in einer Bauplatte an einer - in der Zeichnung der nach unten weisenden - Seite Partikel in so grosser Dichte angeordnet, dass diese Anordnung praktisch in einer Metallfolie 9 dargestellt ist Zugleich sind in die Bauplatte als Einlagen grösserer Wärmeleitfähigkeit, Wärme- bzw. Kälteübertrager 8 - in der Zeichnung nur einer dargestellt — teilweise eingeschlossen, wobei es sich hier um eine an eine Wärme- bzw. Kältequelle angeschlossene Rohrleitung, einen Wärmetauscher, handelt, in dem ein fliess-fähiges Medium zum inneren Wärmetransport dient. According to FIG. 4, in addition to other particles, such as metal chips, relatively high thermal conductivity, particles are arranged in such a high density in a building board on one side in the drawing that points downwards that this arrangement is practically shown in a metal foil 9 partially enclosed in the building board as deposits of greater thermal conductivity, heat or cold exchanger 8 - only one shown in the drawing - this being a pipeline connected to a heat or cold source, a heat exchanger, in which one flows - Suitable medium for internal heat transport.

In der voraufgehenden Beschreibung sind als Seiten bzw. als Seitenflächen die beiden das Wesen einer Platte, hier einer Bauplatte bestimmenden, auch bei kontinuierlicher Produktion bereits bestehenden beiden Seiten bzw. Seiten- oder Bauplatte bestimmenden, auch bei kontinuierlicher Produktion bereits bestehenden beiden Seiten bzw. Seiten- oder seitlichen, schmalen Begrenzungsflächen der Bauplatte. In the preceding description, as sides or as side surfaces, the two are the essence of a plate, here determining a building board, determining both sides or side or building board already existing in continuous production, and both sides or sides already existing in continuous production - or lateral, narrow boundary surfaces of the building board.

Erfindungsgemässe Bauplatten bieten den Vorteil, dass Dank der Einlagen und/oder Partikel mit gegenüber dem sonstigen herkömmlichen Werkstoff der Bauplatte grösserer Wärmeleitfähigkeit eine gute Wärmeleitung innerhalb der Bauplatte, insbesondere zwischen beiden Seiten bzw. Aussenschichten stattfindet und dass somit der Temperaturgradient von Seite zu Seite bzw. von Aussenschicht zu Aussenschicht klein ist. Infolge dieser Eigenschaft ist es möglich, erfindungsgemässe Bauplatten mit Vorteil in allen Bedarfsfällen einsetzen zu können, in denen ein guter Wärmedurchgang erwünscht ist und/oder einem Verwerfen von Bauplatten infolge einseitiger Wärmebelastung vorgebeugt werden muss. Erfindungsgemässe Bauplatten werden beispielsweise vorteilhaft als Abdeckplatten bei Fussboden-, Wand- oder Deckenheizungen sowie bei klimatisierten Räumen verwendet. Building boards according to the invention offer the advantage that, thanks to the inserts and / or particles with greater thermal conductivity than the other conventional building board material, good heat conduction takes place within the building board, in particular between the two sides or outer layers, and that the temperature gradient from side to side or from outer layer to outer layer is small. As a result of this property, it is possible to use building boards according to the invention with advantage in all cases of need in which good heat transfer is desired and / or warping of building boards as a result of one-sided heat load must be prevented. Construction boards according to the invention are advantageously used, for example, as cover boards for floor, wall or ceiling heating and in air-conditioned rooms.

3 3rd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

B B

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

619 015

1. Building board, made up of an organic and / or a mineral or ceramic material, in which the particles of these or these materials are bound to one another and the building board has separate or flowing layers of different or identical density and / or quality, with less Thermal conductivity, characterized in that inlays and / or particles of at least one material with a lower thermal conductivity than the material or materials with greater thermal conductivity are included in the building board.

2. Building board according to claim 1, characterized in

that the material with greater thermal conductivity is a metallic material.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Building board according to claim 2, characterized in

that the insert or the inserts consist of one or more metal grids (4) (Fig. 1).

4. Building board according to claim 2, characterized in

that the deposits and / or particles consist of metal chips (5, 6, 7) and / or metal wool (FIGS. 2, 3 and 4).

5. Building board according to claim 1, in which the particles are bound by means of a binder, characterized in that the binder is loaded with the material having a greater thermal conductivity, preferably in powder form.

6. Building board according to claim 5, characterized in

that the material with a greater thermal conductivity, preferably in powder form, is a metal powder.

7. Building board according to claim 1 or claim 2, characterized in that the insert, the deposits or part of the deposits heat or cold exchanger (8), such as conductors or tubular heat exchangers with a flowing medium, which are wholly or partly in the building board is connected inside and outside the building board to a heat or cold source or another energy source.

8. Building board according to one of claims 1 to 7, characterized in that the inserts and / or particles made of a material of greater thermal conductivity exclusively or predominantly in the middle layer or in the core layer with a smooth transition to the outer layers or with a sharp demarcation from the outer layers are arranged.

9. Building board according to one of claims 1 to 7, characterized in that the density of the arrangement of the inserts and / or particles increases or decreases in the direction from one of the sides or outer layers of the building board to the opposite side or outer layer (Fig 3).

10. Building board according to one of claims 1 to 7 or according to claim 9, characterized in that the inserts and / or particles are arranged on one or both sides of the building board in high density and, if appropriate, in a metal foil connected to the building board ( 9) can exist.