AT410687B - Schichtholzelement - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft ein vorgefertigtes Schichtholzelement gemäss dem Oberbegriff von Pa- tentanspruch 1. Aus der WO 00/03850 A des Patentanmelders ist ein vorgefertigtes Schichtholz- element bekannt, das aus mehreren Lagen von Hölzern besteht, die durch Dübel untereinander verbunden sind. Der Vorteil eines solchen Schichtholzelements liegt darin, dass dadurch Wände hergestellt werden können, die ausschliesslich aus einem biologisch hergestellten Material ohne jegliche chemische Bindemittel, Nägel oder dergleichen aufgebaut sind. Diese Wände zeichnen sich durch günstige statische Eigenschaften und ein gute Wärmedämmung aus. Weiters weisen solche Schichtholzelemente eine sehr hohe Brandbeständigkeit und eine hervorragende Abschir- mung hochfrequenter elektrischer Felder auf. 



   Weiters ist aus der DE 297 21 848 U eine Holzwand bekannt, die aus mehreren Lagen von 
Brettern zusammengesetzt ist, die jedoch miteinander durch Nagelung verbunden sind. Um die 
Herstellungskosten zu verringern sind die Bretter im Inneren sägerau ausgebildet. 



   Die DE 835 646 C zeigt Holzbretter, die an Ihrer Oberfläche profiliert sind und aus solchen 
Holzbrettern zusammengesetzte Bauteile. Sinn dieser Ausführung ist es, Hohlräume zu schaffen, die eine Vielzahl von Aufgaben übernehmen können. Es können Materialien eingefüllt werden, die im Brandfall eine feuerlöschende Wirkung ausüben, es können Verstärkungen oder Bewehrungen eingeführt werden oder elektrische Leitungen aufgenommen werden. Auch können Mittel zur Bekämpfung von Ungeziefer in die Hohlräume eingestreut werden. Wenn eine Verleimung der einzelnen Bretter erfolgt, dann besteht die Gefahr, dass durch den überschüssigen Leim die Hohl- räume teilweise oder gänzlich ausgefüllt werden. Diese Gefahr, ist insbesondere dann gegeben, wenn die Hohlräume relativ kleine Abmessungen aufweisen. 



   Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Wandelement zu schaffen, das vollständig aus biologischem Material aufgebaut ist und das eine weitere Verbesserung der Wärmedämmung ermöglicht. 



   Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Verbindung der Hölzer durch Dübel erfolgt, welche die Lagen von Hölzern durchsetzen. Es hat sich herausgestellt, dass durch den erfindungsgemässen Aufbau ohne Beeinträchtigung der Festigkeit eine zusätzliche Verbesse- rung der Wärmeisolationseigenschaften erreicht werden kann. Es werden im Inneren des Schicht- holzelements Luftkammern geschaffen, die den Wärmedurchgangswiderstand vergrossern, d. h. die Wärmeleitfähigkeit verringern.

   Ein zusätzlicher Vorteil bei der erfindungsgemässen Ausbildung besteht darin, dass durch die Dübel relativ hohe Anpresskräfte zwischen den einzelnen Lagen erzeugt und dauerhaft gehalten werden können, so dass die Festigkeit des Schichtholzelements durch die geringeren Auflageflächen zwischen den einzelnen Hölzern, die durch die Profilierung hervorgerufen wird, nicht beeinträchtigt wird. Die durch die Profilierung geschaffenen Lufträume sind ausreichend klein, dass sich keine Konvektionsströmungen im Inneren ausbilden können, die nachteilig für den Isolationswert des Schichtholzelements sein würden. Durch die zusätzliche Bearbeitung der einzelnen Hölzer durch Hobeln kann zusätzlich der Vorteil erzielt werden, dass die maximale positive Toleranz im Dickenbereich genau eingegrenzt werden kann.

   Bei Verwendung von Hölzern, die nach dem Sägen nicht nachbearbeitet sind, kann nämlich der Fall eintreten, dass an einzelnen Stellen des Wandelements mehrere Hölzer mit positiver Toleranzabweichung überei- nanderliegen, wodurch örtlich eine unzulässige Gesamtdicke resultiert. 



   Die Wärmeleitfähigkeit eines Schichtholzelements kann von   #   = 0,15 W/mK bis 0,11 W/mK für ein typisches Schichtholzelement herkömmlicher Bauart auf   #   = 0,09 W/mK bis 0,08 W/mK für das erfindungsgemässe Schichtholzelement verbessert werden. Diese Verbesserung ist nicht nur für die Energieeinsparung wesentlich, sondern verbessert auch die Brandschutzeigenschaften. Schon mit bekannten Schichtholzelementen kann eine Feuerwiderstandsklasse von F150 bis F180 erzielt werden. Durch die erfindungsgemässe Ausbildung kann zusätzlich zu diesen hervorragenden Werten eine sehr geringe Wärmeübertragung erreicht werden, was für die Hemmung der Brand- ausbreitung wichtig ist. 



   Eine besonders günstige Ausführung der Erfindung ist dadurch gegeben, dass die Profilierung als Anordnung von nebeneinander liegenden Nuten ausgebildet ist, die sich in Längsrichtung erstrecken. Die Nuten werden beispielsweise durch Hobeln der einzelnen Hölzer mit entsprechend profilierten Hobelmessern erzeugt. Alternativ dazu kann jedoch die Profilierung auch durch Quer- fräsen hergestellt werden, was jedoch im Allgemeinen aufwändiger ist. In bestimmten Anwendun- gen ist es vorteilhaft, wenn die Stirnflächen des Schichtholzelements geschlossen ausgebildet 

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 sind. Dies wird erreicht, wenn der Randbereich des Schichtholzelements frei von Nuten ist, das heisst, dass die Nuten nicht bis zum Rand durchgehen, sondern vor dem Rand auslaufen. 



   Eine besonders gute Wärmeisolation kann dadurch erreicht werden, dass zumindest zwei be- nachbarte Lagen von Hölzern vorgesehen sind, deren aneinanderliegende Oberflächen Nuten aufweisen, die in einem Winkel zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise wird ein rasterartiges System von Hohlräumen geschaffen, wobei die einzelnen Hölzer nur an den Kreuzungspunkten der Stege zwischen den Nuten aufliegen. Besonders günstig ist es in diesem Zusammenhang, wenn zwischen den Nuten Stege vorgesehen sind, deren Breite kleiner ist als die der Nuten, wobei die Breite der Stege vorzugsweise zwischen 20% und 80% der Breite der Nuten beträgt. Auf diese Weise werden die Kontaktflächen zwischen den Hölzern minimiert. 



   Kabelkanäle oder Leitungen können in bevorzugter Weise schon beim Aufbau des Wandele- ments berücksichtigt werden, wenn zumindest eine Lage eine nutartige Ausnehmung aufweist, wobei die Ausnehmung vorzugsweise durch Fräsen oder Freistellen von benachbarten Hölzern gebildet ist. Auf diese Weise können die Installationsarbeiten nach Fertigstellung eines Gebäudes vereinfacht werden. 



   Eine besonders günstige Verbindung kann dadurch erreicht werden, dass die Bindung zwi- schen den Dübeln und den Hölzern im Wesentlichen durch den Kraftschluss infolge Volumenver- grösserung durch Feuchtigkeitsausgleich zwischen den Hölzern der Lagen und den Dübeln erfolgt. 



   Im Sinne der Baubiologie und der Recyclierbarkeit ist es besonders wünschenswert, wenn das Schichtholzelement einstofflich aufgebaut ist und nur aus Holz besteht. Auf diese Weise können störende Einflüsse anderer Werkstoffe ausgeschlossen werden. 



   Besonders vorteilhafte statische Eigenschaften können erreicht werden, wenn das Schicht- holzelement mindestens zwei zueinander senkrechte Lagen und mindestens eine zu diesen in einem spitzen Winkel angeordnete Lage aufweist. Bei einem solchen Schichtholzelement nehmen die im eingebauten Zustand senkrechten Lagen den Grossteil der statischen Lasten auf, die auf das Wandelement einwirken. Die waagrechten Hölzer dienen hauptsächlich zur Verbindung der senk- rechten Hölzer, und mindestens eine schräg angeordnete Lage dient zur Vermeidung einer mögli- chen parallelogrammartigen Verformung innerhalb der Wandebene. 



   In der Folge wird die vorliegende Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausfüh- rungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen die Fig. 1 einen Teil eines erfindungsgemässen Wand- elements und die Fig. 2 und 3 teilweise Schnitte durch Hölzer, aus denen ein solches Wandele- ment aufgebaut ist. 



   Das Schichtelement 1 der Fig. 1 besteht aus sechs Lagen 2a, 2b, 2c, 2d, 2e und 2f von Höl- zern 3a, 3b, 3c, 3d, 3e und 3f. Die Lagen 2a, 2c und 2e sind dabei im Verwendungszustand so angeordnet, dass die Längsachse der Hölzer 3a, 3c und 3e waagrecht sind, während die Lagen 2b und 2f senkrecht angeordnet sind. Die Lage 2d besitzt diagonal orientierte Hölzer 3d. Die einzelnen Lagen 2a, 2b, 2d, 2e und 2f werden durch Dübel 4 zusammengehalten, so wie dies in der WO 00103850 A beschrieben ist. Die Hölzer 3b, 3c, 3d, 3e und 3f sind durch Nuten 5, die in Längs- richtung verlaufen, profiliert, wobei die Hölzer 3a und 3f auf der nach aussen weisenden Fläche glatt ausgebildet sind. 



   Zwischen einzelnen Hölzern 3b der Lage 2b sind Ausnehmungen 6 vorgesehen, die zur Auf- nahme von Kabeln oder Leitungen dienen. 



   Aus der Fig. 2 und 3 sind zwei mögliche Ausführungsvarianten, die hier allgemein mit 3 bezeichnet sind, dargestellt. Die Nuten 5 bei der Ausführungsvariante von Fig. 2 sind im Wesentli- chen trapezförmig ausgebildet und weisen ein Tiefe t von 3 mm und eine Breite c von 3 mm auf. 



  Die Breite b der Stege 7 zwischen den Nuten 5 beträgt 2 mm. Die Tiefe t kann dabei je nach Anwendung zwischen 0,5 und 15 mm variieren, die Breiten b und c können bis zu 100 mm betra- gen. 



   Die Ausführungsvariante der Fig. 3 entspricht im Wesentlichen der von Fig. 2, wobei jedoch die Nuten 5 wellenförmig ausgebildet sind. 



   Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, den Wärmedurchgangswiderstand eines Wandele- ments bei praktisch gleichbleibender Festigkeit wesentlich zu erhöhen.

Claims (11)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorgefertigtes Schichtholzelement mit mindestens drei miteinander verbundenen Lagen (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f) von unmittelbar nebeneinander angeordneten brett- oder pfostenar- tigen Hölzern (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f), wobei die Hölzer (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) von zumin- dest zwei benachbarten Lagen (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f) unterschiedliche Richtungen aufwei- sen, wobei die Hölzer (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) an den im Inneren des Schichtholzelements befindlichen Oberflächen zumindest teilweise eine Profilierung aufweisen, dadurch ge- kennzeichnet. dass die Verbindung der Hölzer (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) durch Dübel (4) er- folgt, welche die Lagen (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f) von Hölzern (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) durch- setzen.
2. 2. Schichtholzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilierung als Anordnung von nebeneinander liegenden Nuten (5) ausgebildet ist, die sich in Längsrich- tung erstrecken.
3. 3. Schichtholzelement nach einen der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei benachbarte Lagen (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f) von Hölzern (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) vorgesehen sind, deren aneinanderliegende Oberflächen Nuten aufweisen, die in einem Winkel zueinander angeordnet sind.
4. 4. Schichtholzelement nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Nuten (5) Stege (7) vorgesehen sind, deren Breite (b) kleiner ist als die der Nuten (5), wobei die Breite (b) der Stege (7) vorzugsweise zwischen 20% und 80% der Breite (c) der Nuten (5) beträgt.
5. 5. Schichtholzelement nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich des Schichtholzelements frei von Nuten (5) ist.
6. 6. Schichtholzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei benachbarte Lagen (2b, 2c, 2d, 2e, 2f) von Hölzern (3b, 3c, 3d, 3e, 3f) vorgesehen sind, deren Längsachsen in einem Winkel zueinander angeordnet sind und deren aneinanderliegende Oberflächen beide profiliert sind.
7. 7. Schichtholzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Lage eine nutartige Ausnehmung aufweist, wobei die Ausnehmung vor- zugsweise durch Fräsen oder Freistellen von benachbarten Hölzern gebildet ist.
8. 8. Schichtholzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dübel (4) rasterartig angeordnet sind.
9. 9. Schichtholzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindung zwischen den Dübeln (4) und den Hölzern (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) im Wesentli- chen durch den Kraftschluss infolge Volumenvergrösserung durch Feuchtigkeitsausgleich zwischen den Hölzern (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) der Lagen (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f) und den Dübeln (4) erfolgt.
10. 10. Schichtholzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schichtholzelement (1) einstofflich aufgebaut ist und nur aus Holz besteht.
11. 11. Schichtholzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schichtholzelement (1) mindestens zwei zueinander senkrechte Lagen (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f) und mindestens eine zu diesen in einem spitzen Winkel angeordnete Lage (2d) auf- weist.

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