-
Zusammengesetztes tragendes Wandelement Die Erfindung betrifft ein
zusammengesetztes tragendes Wandelement zur Errichtung von Wänden, welche sich teilweise
unter das Terrainniveau außerhalb derselben erstrecken, mit einer vertikalen Innen-
und Außenseite, wobei die Außenseite bis zu einem.bestimmten Höhenniveau, welches
zumindest etwas unterhalb der Oberkante des Wandelements liegt, dem Erddruck widerstehen
kann, bestehend aus einem tragenden Hauptkörper, welcher aus Kunststeinmaterial
besteht, das hohe mechanische Festigkeitseigenschaften aber nur geringe Wärmeisolationseigenschaften
aufweist, wobei ein wesentlicher Bereich dieses Hauptkörpers eine durchgehende Platte
bildet, welche sich über
die gesamte Breite des Wandelements und
zumindest über denjenigen Höhenbereich desselben erstreckt, welcher für die Aufnahme
des Erddrucks ausgebildet ist, und aus einer Schicht aus Isolationsmaterial, welches
geringe mechanische Festigkeitseigenschaften aber hohe Wärmeisolationseigenschaften
aufweist, wobei diese Schicht verankert ist, um zumindest einen Hauptteil der einen
Breitseite dieser Platte zu bedecken, Es wurde bereits vorgeschlagen, die Kellerwände
eines Gebäudes mittels vorgefertigten Wandelementen zu errichten, aber die bislang
zu diesem Zweck verwendeten Wandelemente waren einfache monolitische bewehrte Platten
aus Schwerbeton oder aus Leichtbeton0 Demzufolge waren die Wärmeisolationseigenschaften
der errichteten Wände für viele klimatische Bedingungen ungenügend und unbefriedigend0
Das einzige Gegenmittel gegen diesen Mangel bestand darin, an der errichteten Wand
eine zusätzliche Schicht aus wärmeisolierendem Material anzubringen, aber dieses
Vorgehen war sowohl zeitraubend als auch kostspielig, und es führte auch zu übermäßig
dicken Wänden Bei der Errichtung von Gebäudewänden, welche sich vollständig über
dem Terrainniveau erstrecken, ist es bereits seit Jahrzehnten bekannt, zusammengesetzte
vorgefertigte Wandelemente, sogenannte "Sandwich-Elemente" zu verwenden, welche
eine tragende Platte aus Kunststeinmaterial umfassen, welches hohe mechanische Pestigkeitseigenschaften
aber nur geringe Wärmeisolationseigenschaften aufweist, wobei an einer Seite dieser
Platte eine Schicht aus Isolationsmaterial angeordnet ist, welches geringe mechanische
Bestigkeitseigenschaften aber gute Wärmeisolationseigenschaften aufweist, Bei diesen
Elementen ist der plattenartige Bestandteil jedoch nur für die Aufnahme von vertikalen
Kräften ausgelegt, was bedeutet, daß solche Elemente für die Errichtung von Kellerwänden
odo dglo nicht geeignet sind, in welchen die Wandelemente zusätzlich
noch
beachtlichen horizontalen Kräften standhalten müssen, welche vom Erddruck herrühren,
Jeder Versuch, ein Kellerwandelement nach den gleichen Uberlegungen aus zugestalten,
wie sie für gewöhnliche Wandelemente gelten, würde auch zu einer unvollständigen
Ausnutzung des eingeschlossenen Materials, zu einer übermäßigen Dicke des Elements
und zu einem unerwünscht hohen spezifischen Gewicht pro Plächeneinheit führen, was
insgesamt die Handhabung der Elemente unangenehm erschwert.
-
Der Erfindungliegt daher die Aufgabe zugrunde, ein zusammengesetztes
tragendes Wandelement zu schaffen, welches insbesondere für die Errichtung von Wänden
geeignet ist, welche sich teilweise unter das Terrainniveau außerhalb derselben
erstrecken, und welches derart ausgebildet istt daß es allen besonderen Anforderungen
gerecht wird, die an ein solches Wandelement gestellt werden, einschließlich denjenigen
an die mechanische Festigkeit und an die Wärmeisolation mit einem Minimum an Materialaufwand
und mit einer möglichst geringen Gesamtdicke des Wandelements. Zu diesem Zweck macht
die Erfindung von dem Umstand Gebrauch, daß die erforderliche Wärmeisolation eines
solchen Wandelements in der Praxis vom Terrainniveau aus nach .unten hin abnimmt,
während gleichzeitig die erforderliche mechanische Festigkeit in der gleichen Richtung
zunimmt, um sich dem zunehmenden Erddruck anzupassen0 Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe bei einem Wandelement der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die
Dicke ke der Platte vom unteren Endbereich derselben nach oben hin abnimmt, und
daß die Dicke der Schicht aus Isolationsmaterial in der gleichen Richtung in entsprechender
Weise derart zunimmt, daß die Gesamtdicke des diese Platte umfassenden Bereichs
des Wandelements im wesentlichen überall konstant bleibt,
Durch
diese grundsätzliche Ausgestaltung eines Wandelements werden zwei wichtige Vorteile
gleichzeitig erzielt, nämlich der, daß die Isolationsschicht ihre größte Stärke
im wesentlichen dort aufweist, wo das Bedürfnis an einer Wärmeisolation am größten
ist, d.ho in der Nähe des Terrainniveaus, während gleichzeitig das Widerstandsmoment
der Platte gegen das untere Ende des Wandelements hin unimmt und dem in der gleichen
Richtung zunehmenden Erddruck Rechnung trägt.
-
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert, Es zeigt: Fig, 1 einen Längsschnitt durch
eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wandelements; Fig, 2 einen ähnlichen
Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wandelements;
Fig, 9 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen
Wandelements; Fig, 4 einen Längs schnitt durch eine vierte Ausfthrungsform des erfindungsgemäßen
Wandelements; und Sigo 5 einen horizontalen Querschnitt durch das Wandelement gemäß
Sigo 4 nach der Linie V-VO Die verschiedenen Ausführungsformen des erfindungsgemässen
Wandelements sind in den Bigo 1 bis 4 in ihrem Gebrauchszustand dargestellt, dob,,
wenn sie einen Teil einer Kellerwand bilden, welche auf einer den Kellerboden bildenden
Grundplatte 1 aus Beton erriehtet ist, und welche als Basis für eine Bodenkonstruktion
2 in einem auf dieser ruhenden Gebäude dient. Dabei sind die Wandelemente mit der
Grundplatte 1 bzw. mit der Bodenkonstruktion 2 in der Weise verbunden, daß
sie
sich nicht bewegen oder kippen können, wenn sie einem äußeren Druck ausgesetzt sind.
Das endgültige, in herkömmlicher Weise aufgeschüttete Terrainniveau außerhalb der
Kellerwand ist mit 3 bezeichnet, und 4 bezeichnet den Boden einer Baugrube, in welcher
die Grundplatte 1 gegossen wurde, wobei ein geeignetes Entwässerungssystem in herkbmmlioher
Weise vorgesehen wurde, bevor das Aufschiitten der errichteten Kellerwand erfolgte.
-
Das vorgefertigte Verbundwandelement 5 gemäß Pig. 1 umfaßt einen
tragenden Hauptkörper 6, welcher aus Kunststeinmaterial, vorzugsweise aus armiertem
Beton, besteht, und welcher eine sich vertikal erstreckende rechteckige Platte bildet,
welche die gleiche Höhe und Breite aufweist wie das vollständige Wandelement. Die
eine Breitseite dieses Hauptkörpers 6 ist im wesentlichen flach und bildet die Innenseite
des Wandelements selbst, deren Oberfläche in beliebiger Weise behandelt sein kann,
um den meisten ästhetischen Anforderungen gerecht zu werden. ueber den Hauptteil
seiner Breite weist die von dem. Hauptkörper 6 gebildete Platte eine Dicke auft
welche in Richtung von dem unteren Endbereich 5' des Wandelements nach oben bis
zu einem Punkt etwas unterhalb der Oberseite 5" des Wandelements gleichmäßig abnimmt,
und von diesem Punkt nimmt die Dicke wieder zu, sodaß am oberen Ende des Wandelements
ein oberer tragrad 6 von näherungsweise dreieckigem Profil im Längsschnitt gebildet
wird, wobei dieser Rand dazu dient, den auf diesem aufliegenden Boden 2 abzustützen.
-
Länge seiner vertikal verlaufenden Kanten ist der Körper 6 mit nach
außen ragenden Flanschen versehen, wie dies im Zusammenhang mit den Pig. 4 und 5
noch näher erläutert wird, sodaß er an seiner Außenseite eine flache Ausnehmung
aufweist. Diese Flanschen bilden wesentliche Teile der Seite kanten der Elemente,
wo Mittel angeordnet sind, um Denachbarte Wandelemente der Wandkonstruktion btindig
miteinander zu
verbinden, und um die Trennfugen zwischen diesen
abzudichten. Leisten 7, 8 und 9, welche vorzugsweise aus fäulnissicherem, druckimprägniertem
Holz bestehen, sind an den nach außen gerichteten Rändern des Hauptkörpers befestigt,
und innerhalb der Leisten ist eine von diesen eingerahmte Schicht 10 aus wärmeisolierendem
Material angeordnet, welche auf diese Weise in die vorgenannte flache Ausnehmung
teilweise versenkt ist und von den genannten Flanschen seitlich eingefaßt wirdO
Die Dicke der Schicht 10 ist derart gewählt, daß die Gesamtdicke des Hauptkörpers
6 und der Isolationsschicht 10 im wesentlichen überall gleich ist. Demzufolge nimmt
die Dicke der Isolationsschicht 10 nach oben hin zuO An der Außenseite der Isolationsschicht
10 ist an dem von den Leisten 7, 8 und 9 gebildeten Rahmen eine Verkleidung 11 befestigt,
welche die Isolationsschicht 10 bedeckt und die Außenseite des vollständigen Wandelements
bildet0 Bei dem in Fig. 1 gezeigten Wandelement 5 besteht der Hauptkörper 6 vorzugsweise
aus armiertem Beton, welcher an sich bereits wasserundurchlässig ist, es ist aber
auch möglicht den Hauptkörper 6 aus Kunststeinmaterial, wie zOBO Leichtbeton, herzustellen,
welcher durch eine geeignete Behandlung, wie zOBO eine Beschichtung, wasserundurchlässig
gemacht wurde, Die Isolationsschicht 10 besteht zweckmäßigerweise aus e inem was
s erwiderstand sfahigen und vorzugsweise wasserabstoßenden zellenartigen Material,
welches verglichen mit dem Kunststeinmaterial des Hauptkörpers 6 geringe Festigkeitseigenschaften
aber große Wärmeisolierungseigenschaften aufweist0 Zur Bildung der Schicht 10 können
vorteilhafterweise poröse Kunststoffe oder zellenartige Keramik oder Glas verwendet
werden, wobei solche Arten dieser bekannten Isolationsmaterialien bevorzugt BiLd9
welche geschlossene Poren oder Zellen aufweisen0 Die Verkleidung 11 kann von einer
Asbestzementplatte' einer glasfaserverstärkten Kunststoffplatte, einer Metallplatte,
einer Terr»appe
odO dglo gebildet werden. In einigen Fällen kann
die Verkleidung 11 entfallen, oder sie kann derart klein ausgelegt werden, daß sie
im wesentlichen nur denjenigen Teil des Wandelements bedeckt, welcher sich über
dem Terrainniveau 3 befindet. Wenn die Verkleidung 11 brüchig oder sonst irgendwie
gefährdet ist, während des Transports und der Handhabung beschädigt zu werden, so
kann sie mit dem übrigen Wandelement auch erst dann verbunden werden, nachdem dieses
in die Wandkonstruktion eingesetzt wurde, Die Verkleidung 11 wird zweckmäßigerweise
mittels Nägeln an den Holzleisten 7, 8 und 9 befestigt, wobei bevorzugt wird, die
Verkleidung in enger Berührung mit der Isolationsschicht 10 anzuordnen, sodaß die
letztere eine Abstützung für die Verkleidung bildet und diese vor einem Zerbrechen
oder einer sonstigen Beschädigung bewahrt Das in Zigo 2 dargestellte Wandelement
5a ist demjenigen gemäß Fig, 1 grundsätzlich ähnlich. Der Hauptunterschied besteht
darin, daß der aus Kunststeinmaterial gefertigte tragende Hauptkörper 6 in Sigo
2 selbst die Außenseite des Wandelements bildet, wogegen die Schicht 10 aus wärmeisolierendem
Material an der Innenseite angeordnet isto In diesem Pall können die Holzleisten
7, 8 und 9, welche die Isolationsschicht umrahmen zur Befestigung einer strukturierten
Gipsplatte, einer Vertäfelung oder dglo verwendet werden. Wenn die Schicht 10 jedoch
aus einem ziemlich harten Isolationsmaterial, wie ZoBe Schaumglas odO dgl. besteht,
so kann sie unmittelbar bemalt, tapeziert, verkleidet oder auf irgendeine andere
Weise dekoriert werden, und in einem solchen Fall können die Holzleisten 7, 8 und
9 entfallen, wobei sich das Isolationsmaterial dann über die gesamte Breite und
Höhe des Hauptkörpers 6 erstreckt und damit auch die nach innen gerichteten Seiten
der Flanschen 9 bedeckt0 Wie durch einen Vergleich der Fig. 1 und 2 ersichtlich
ist,
braucht die Grundkonstruktion des erfindungsgemäßen Wandelements nicht verändert
zu werden, wenn lediglich gewünscht wird, daß der Hauptkörper 6 die Außenseite anstelle
der Innenseite der Keller- oder der Grundmauer bilden soll, In beiden Fällen werden
die Anforderungen an die mechanische Festigkeit und an die Wärmeisolierungseigenschaften
vollkommen befriedigt durch die einfache Kombination eines mehr oder weniger keilförmigen
Hauptkörpers 6 mit einer-komplementär ausgebildeten Isolationsschicht 10. Es ist
jedoch zu berücksichtigen, daß, wenn der Hauptkörper 6 vollkommen wasserundurchdringlich
ist und die Außenseite des Wandelements bildet, die Isolationsschicht 10 nicht unbedingt
wasserundurohlässig und feuchtigkeitswiderstandsfähig sein muß, wenngleich derartige
Eigenschaften nach wie vor wünschenswert sein können, beispielsweise wenn es zu
einer Überschwemmung des Kellers kommt, Das in Fig. 3 dargestellte Wandelement 5b
ist in konstruktiver Hinsicht mit demjenigen nach Bigo 2 grundsätzlich identisch,
aber seine Höhe ist gerade groß genug, damit es etwas über das Terrainniveau 3 hinausragt0
Das untere Ende des Elements 5b ist mittels in der Verstärkung des Hauptkörpers
6 und in der Verstärkung der Grundplatte 1 eingebetteter Verbindungselemente 12
mit der Grundplatte 1 freitragend starr verbunden, sodaß das Element dem auf die
Außenseite einwirkenden Erddruck ohne zusätzliche Abstützung, wie zOBO durch die
Deckenkonstruktion 2, standzuhalten vermag, Dieser Umstand macht es möglich, das
Wandelement 5b nötigenfalls als Unterlage bzwO Abstützung für eine oder mehrere
Reihen von zusätzlichen Wandelementen oder Steinen 13 zu verwenden, um die gewünschte
vollständige Höhe der Kellerwand zu erhalten, bevor der Boden 2 aufgesetzt wird0
Die Außenseite der vollständigen Wand kann dann mit Schichten oder Platten 14 aus
Asbestzement oder einem anderen geeigneten Material abgedeckt werden sodaß weder
das Wandelement
5b noch die zusätzlichen Wandsteine 13 eine besondere
Behandlung benötigen, um den ästhetischen Anforderungen gerecht zu werden.
-
Selbstverständlich kann auch die in Figo 3 gezeigte Ausführungsform
eines Wandelements im wesentlichen in der in Sige 1 gezeigten Weise derart verwendet
werden, daß die Schicht 10 aus wärmeisolierendem Material an der Außenseite des
Hauptkörpers 6 angeordnet ist0 Insbesondere bei einer solchen Anordnung der Isolationsschicht
kann das Wandelement 5b in vorteilhafterweise auch für die Errichtung-der Wände
von Becken, wie zOBo Schwimmbecken, verwendet werden, in welchen das Wasser bei
kalter Witterung dadurch am Gefrieren gehindert wird, daß es mit schwimmenden Blöcken
aus wärmeisolierendem Material bedeckt ist0 In den Fig. 4 und 5 ist eine Ausführungsform
5c des erfindungsgemäßen Wandelements gezeigt, welche hinsichtlich ihres grundsätzlichen
Aufbaus und ihrer Anordnung im Gebrauchszustand derjenigen nach Fig, 1 entspricht.
Der Unterschied besteht darin, daß der obere Bereich des Hauptkörpers 6 von zwei
Pfosten 16 gebildet wird, welche im Abstand voneinander neben jeder vertikalen Seitenkante
des Wandelements angeordnet sind, um zwischen sich eine Öffnung zu bilden, in die
ein Fenster 17 eingesetzt werden kann.
-
Die oberen Enden der Pfosten 16 können durch eine Querschiene 18S
beispielsweise eine T-Schiene aus Stahl, miteinander verbunden sein, und die Holzleiste
7 ist am Boden der Fensteröffnung angeordnet, wo die Isolationsschicht 10 endet0
Fig. 5 veranschaulicht, wie der Hauptkörper 6 an beiden Seiten der Schicht 10 mit
Flanschen 6 " versehen ist, und wie die Holzleisten 9 an diesen Flanschen befestigt
sind und ihrerseits eine Abstützung für die Verkleidung 11 bilden.
-
Die Holzleisten 7, 8 und 9 werden vorzugsweise bereits
zu
dem Zeitpunkt mit dem Hauptkörper 6 verbunden, wenn dieser gegossen wird0 Zu diesem
Zweck können lange Nägel in oder durch die Leisten getrieben werden, bevor diese
in der Gießform angeordnet werden, in welche der den Hauptkörper 6 bildende Betonbrei
eingegossen wird, sodaß die Nägel in dem ausgehärteten Beton eingebettet und verankert
sind0 Auch die Schicht 10 aus Isolationsmaterial kann in einem vorgeformten Zustand
in der Gießform angeordnet werden9 um eine Art Kern zu bilden, auf welchen der Hauptkörper
aufgegossen wird0 Wenn es erforderlich ist, das Wandelement mit einer Verkleidung
zu versehen, so kann diese zunächst an den Holzleisten befestigt werden und den
Boden der Gießform bilden, in welcher zuerst die vorgeformte Isolationsschicht 10
und-dann geeignete Bewahrungseisen angeordnet werden, bevor der Betonbrei in diese
eingegossen wird0 Die Holzleisten haben demnach drei Aufgaben, erstens dienen sie
als nagelbare und leicht nachgiebige Abstützung für die äußere Verkleidung oder
die entsprechenden inneren Verkleidungsplatten, zweitens stützen sie die Ränder
der Isolationsschicht während des Transports und der Handhabung des Wandelements
vor Beschädigungen und drittens verhindern sie das Auftreten einer sogenannten "Wärmeübertragungsbrücke"
zwischen den Randbereichen des Hauptkörper Wenngleich Holzleisten für diese Zwecke
hervorragend geeignet sind, so können diese auch durch Leisten aus einem anderen
nagelbaren Material, wie zOBO Kunststoff ersetzt werden, welcher im wesentlichen
die gleichen Eigenschaften aufweist