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Die Erfindung betrifft ein Tragelement für wänneisolierte Wand- und Dachkonstruktionen sowie entsprechende Wand- und Dachkonstruktionen unter Verwendung des Tragelements.
In der EP 0 984 114 A2 wird ein zweischaliges Dachsystem mit folgenden Merkmalen beschrieben : - einer tragenden Dachschale, beispielsweise aus trapezförmig gestalteten Profilen, - einer auf der Dachschale angeordneten Wärmedämmschicht, - einer auf der Wärmedämmschicht angeordneten Dachoberschale.
Die Wärmedämmschicht wird über Profilelemente und eingesetzte Schrauben mit der Dachschale verbunden.
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Dieses Dachsystem ist relativ kompliziert aufgebaut.
Bei üblichen Dachsystemen mit Trägernlfragelementen aus Holzbalken oder Metallprofilen entstehen ungewünschte Wärmebrücken.
Mit der Erfindung soll eine einfachere konstruktive Lösung zur Gestaltung wärmeisolierten Wand- und Dachkonstruktionen zur Verfügung gestellt werden. Es wäre wünschenswert, gleichzeitig mindestens eine der folgenden Forderungen zu erfüllen : - Verwendung von Konstruktionselementen mit geringem Eigengewicht, - Reduzierung von Wärme-/Kältebrücken, - Einstellung bestimmter Brandschutzklassen, - weitgehende Vermeidung von Schwind- und Quelleigenschaften, - Ausführung in alterungsbeständiger Weise, - Montagevereinfachung, - Schalltechnische Optimierung.
Die Erfindung hat erkannt, dass für die wärmetechnische Gestaltung derartiger zweischaliger Dachsysteme insbesondere die Ausgestaltung des Zwischenraums zwischen einer Unterkonstruktion und einer zugehörigen Oberschale von
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Die Unterkonstruktion besteht beispielsweise, wie in der EP 0 984 114 A2 beschrieben, aus einer profilierten Dachschale, beispielsweise mit einem mäanderformig verlaufenden Trapezprofil. Für die Unterkonstruktion wird schon aus finanziellen Gründen meist eine Metallkonstruktion gewählt. Gleiches gilt für die Oberschale. Um so mehr kommt es darauf an, den Bereich zwischen beiden Dachschalen wärmetechnisch zu optimieren, insbesondere Wärme-/Kältebrücken zu vermeiden.
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Dazu sieht die Erfindung ein Tragelement vor, das aus zwei gegeneinander gerichteten, beabstandeten U-Profilen besteht, die einen trittfesten Dämmkern umgreifen und zwischen sich aufnehmen..
Ausgehend von der Grundidee, eine thermische Entkopplung durchzuführen lässt sich ein übergeordneter Erfindungsgedanke wie folgt formulieren : Ein wärmeisolierender Dämmkern wird zwischen zwei mechanisch stabilen Konstruktionselementen konfektioniert, die keine unmittelbare Berührung miteinander haben. Über diese Konstruktionselemente, beispielsweise Bleche, Schienen oder dergleichen, wird das insgesamt als Tragelement oder Zwischenschiene bezeichnete Element an einer korrespondierenden Unterkonstruktion beziehungsweise Oberschale befestigt.
Der Dämmkem schafft einen Abstand zwischen den thermisch leitenden Konstruktionselementen und damit eine Isolierung in einer Richtung senkrecht zum Dachverlauf Die Verwendung eines trittfesten Dämmkems, also beispielsweise unter Verwendung von Mineralwolle eines Mineralwolle-Dämmkems mit einer Rohdichte grösser als 100 kg/m3 schafft zusätzliche Stabilität, den Abstand zwischen Unter- und Oberschale konstant zu halten.
Die genannten U-Profile ermöglichen eine besonders einfache Aufnahme des Dämmkerns. Dieser kann nicht nur aus Mineralwolle, sondern auch aus Polyurethan, Kork, expandiertem Polystyrol (EPS), extrudiertem Polystyrol (XPS), Resolschaum oder anderen Dämm-Werkstoffen bestehen. Dabei können beispielsweise Bauprodukte der EURO-Brennbarkeitsklassen Al oder A2 nach der ÖNORM EN 13501-1 oder auch Bauprodukte der Brandschutzklassen Al, A2 oder B l gemäss DIN 4102 verwendet werden.
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Die Verbindung des Dämmkems mit den Konstruktionselementen, beispielsweise U-Profilen, kann über Schrauben erfolgen. Dazu können im Konstruktionselement (U-Profil) Senkkopflöcher vorgesehen werden.
Es ist aber ebenso möglich, die Dämmkeme auf die entsprechenden Konstruktionselemente aufzukleben oder beispielsweise in U-Profile einzukleben.
Weitere technische Möglichkeiten sind : Mindestens eines der Konstruktionselemente, die den Dämmkem aufnehmen, kann auf seiner dem Dämmkem zugewandten Seite mindestens ein Mittel zur Fixierung des Dämmkems aufweisen, beispielsweise in Form eines Klebestreifens, eines Klettverschlusses, eines Doms, einer Nadel, eines Widerhakens oder eines Gewindestiftes. Bei Verwendung von U-Profilen können die entsprechenden Mittel auf der von den U-Schenkeln begrenzten Innenfläche angeordnet werden.
Zum Beispiel von dieser Innenfläche senkrecht abstehende Nadeln mit Widerhaken schaffen die Möglichkeit, das U-Profil unmittelbar auf einen entsprechend zugeschnittenen Dämmstreifen aufzustecken, wobei die Widerhaken für eine sichere Verankerung in der gewünschten Endposition sorgen. Auf der gegenüberliegenden Seite kann ein entsprechendes Profil auf analoge Weise befestigt werden.
Ersichtlich genügt es, wenn die Dome, Nadeln oder dergleichen sich nur über eine Teillänge des zugehörigen Dämmkems in diesen hinein erstrecken. Dadurch wird eine Wänne-/Kältebrücke vermieden.
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Der gleiche Effekt lässt sich erreichen, wenn anstelle eines U-Profils lediglich ein Flachblech verwendet wird, wobei das U-Profil den Vorteil einer seitlichen Führung (Fassung) des Dämmelementes aufweist.
In jedem Fall sollte die Verbindung an mindestens einer Seite weitestgehend schubfest erfolgen.
Die Wand- beziehungsweise Dachkonstruktion umfasst in ihrer allgemeinsten Ausführungsform eine Oberschale sowie Tragelemente der beschriebenen Art als Auflagerschienen auf eine Unterkonstruktion zur Aufnahme der Oberschale.
Die Unterkonstruktion kann nicht nur aus den erwähnten Trapezblechen bestehen.
Sie kann aus Stahlkonstruktionsdecken, Holzdecken oder dergleichen bestehen.
Die Tragelemente können über Schrauben, beispielsweise SenkkopfBefestigungsschrauben, auf der Unterkonstruktion befestigt werden, ebenso durch Kleben, Stecken, Dübeln, Schweissen, Rasten oder dergleichen. Die Verbindung von Tragelement und Unterkonstruktion sollte schubfest erfolgen.
Die Bereiche zwischen der Unterkonstruktion und der Oberschale, die nicht durch Tragelemente ausgefüllt sind, können mit einem wärmedämmenden Material verfüllt werden. Da für die Tragelemente trittfeste Dämmkeme verwendet
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werden können in den Bereichen zwischen den Schienen Dämmstoffe geringerer
Rohdichte verwendet werden. Das Dämmaterial für diese Zwischenzonen kann wiederum aus Mineralwolle bestehen, beispielsweise mit einer Rohdichte kleiner als 100 kg/m3, wobei Rohdichten zwischen 10 und 50 kg/m3 in der Regel genügen.
Die Verwendung von Mineralwolle hat den Vorteil, dass sie leicht auch an unterschiedliche Grössen und Formen der Zwischenzonen angepasst werden kann.
Darüber hinaus lassen sich aber auch mehr oder weniger formstabile Dämmelemente, beispielsweise auf Basis Polyurethan, verwenden, die auf das gewünschte Mass zugeschnitten werden, oder lose Dämmstoffe.
Unmittelbar auf der Unterkonstruktion kann zusätzlich eine Dampfsperre angeordnet werden. Ebenso kann unmittelbar unter der Oberschale ein zusätzlicher Regenschutz vorgesehen werden. Die Oberschale kann wiederum aus einem Wellblech bestehen. Die Verbindung von Wellblech und Zwischenschienen kann durch Verschraubungen erfolgen. Die Oberschale (Dachhaut) wird bevorzugt so verlegt, dass sie thermische Längenänderungen kompensieren kann, zum Beispiel auf Clipsen, die eine freie Bewegung der Dachhaut ermöglichen.
Soweit Wellbleche, beispielsweise Trapezbleche, verwendet werden, können die dabei ausgebildeten Sicken (Kanäle) ebenfalls mit einem wärmedämmenden Material verfüllt werden. Es bietet sich an, die Schienen in Abständen von 0, 20 bis 3, 0 Meter anzuordnen, wobei Abstände zwischen 0, 5 und 1, 5 Meter in der Regel ausreichen. Die Tragelemente können parallel oder kreuzweise, auch übereinander verlegt werden. Dies hängt unter anderem von den zulässigen Punktlasten und der Konstruktionshöhe des Dachs ab.
Der wesentliche Vorteil der beschriebenen Dach- beziehungsweise
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Wandkonstruktion besteht darin, dass zwischen wärmeleitenden Ober- und Unterschichten eine durchgehende Zone wärmeisolierender Bauteile angeordnet wird und eine wärmeleitende Verbindung zwischen Ober- und Unterschale vermindert wird.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche sowie den sonstigen Anmeldungsunterlagen.
Die Erfindung wird nachstehend näher beschrieben. Dabei zeigen-jeweils in schematisierter Darstellung - Figur 1 : eine perspektivische Teilansicht eines erfindungsgemässen Tragelementes, Figur 2 : einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Dachkonstruktion, Figur 3 : einen Längsschnitt durch die Dachkonstruktion gemäss Figur 2, jedoch in einer Ansicht 90 Grad versetzt, Figur 4 : einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines U-Profils, Figur 5 : einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines U-Profils.
In den Figuren sind gleiche oder gleich wirkende Bauteile mit gleichen Bezugsziffern dargestellt.
Figur 1 zeigt ein Tragelement mit zwei gegeneinander gerichteten U-Profilschienen 10,12, die zwischen sich einen Dämmkern 14 (hier : mit nahezu quadratischer Querschnittsfläche) aufnehmen.
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Entscheidend ist, dass die Profilschienen 10,12 keine unmittelbare Berührung haben, das heisst, die Höhe des Dämmkems 14 grösser ist als die Summe der Höhen der Schenkel der Profile 10,12.
Die Bauteile der so gebildeten Zwischenschiene sind über Schrauben 16 miteinander verbunden. Dazu weist die obere Profilschiene 10 mehrere Senkkopflöcher 18 auf, so dass ein Schraubenkopf 16k bündig mit der Oberseite
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Tragkonstruktion.
Ebenso kann die den Kopf 16k aufweisende Schraube auch nur teilweise in den
Dämmkem 14 hineinragen. In diesem Fall weist der Basisschenkel des Profils 12 ein korrespondierendes Senkkopfloch auf, welches einen Schraubenkopf einer zweiten Schraube aufnimmt, die gleichzeitig der Befestigung des Tragelementes an einer Unterkonstruktion dient. Ebenso kann das Tragelement auch auf der
Unterkonstruktion verklebt oder sonstwie befestigt werden.
Diese Unterkonstruktion besteht gemäss den Figuren 2,3 aus einem Trapezblech 20, welches auf Stahlträgem 22 aufliegt. Tragelemente Z der in Figur 1 beschriebenen Art sind mittels der genannten Schrauben auf dem Trapezblech 20 befestigt.
Mehrere Tragelemente Z sind im Abstand zueinander angeordnet (Figur 3), oder auch rechtwinklig zueinander. Ein Raum 23 zwischen Tragelementen Z ist mit einem weiteren Dämmstoff 24 ausgefüllt, der hier wiederum aus Mineralwolle, jedoch mit einer Rohdichte von lediglich 25 kg/m3 besteht. Ein solcher Dämmstoff weist eine höhere Wärmedämmung gegenüber dem
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trittfesten Material 14 des Tragelements Z auf und ist darüber hinaus preisgünstiger und leichter.
Beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 2,3 wird die dargestellte Dachkonstruktion oberseitig wiederum von einem Trapezblech 26 abgedeckt, welches mit Hilfe der bereits beschriebenen Schraubverbindung auf dem oberen Profil 10 der Tragelemente Z befestigt wird.
Figur 4 zeigt ein U-Profil 10, von dessen Basisschenkel 1 Ob, in Richtung der
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Weiter ist ersichtlich, dass die Schiene 10 nach Figur 4 einfach auf einen Dämmkem 14 nach Figur 1 aufgesteckt werden muss und aufgrund der Nadeln mit Widerhaken eine unmittelbare Verbindung der beiden Teile erfolgt, ohne dass dadurch eine Wärme-/Kältebrücke geschaffen würde.
Auf analoge Art und Weise kann selbstverständlich auch das untere Profil 12 gegenüber dem Kern 14 festgelegt werden.
Dieselbe Technik lässt sich realisieren, wenn die U-Profile 10,12 durch einfache Flachbleche ersetzt werden, also dem Basisschenkel l Ob nach Figur 4 entsprechen.
Dies gilt auch für das Ausführungsbeispiel nach Figur 5, wo auf den Basisschenkel
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l Ob ein doppelseitiges Klebeband 32 aufgeklebt ist, das der Fixierung des Mineralwollestreifens 14 dient.
Die Befestigung zwischen Dämmkern 14 und Konstruktionselement 10,12 kann auch auf verschiedene andere Art und Weise erfolgen, beispielsweise mit den eingangs genannten Varianten.
Die Trittfestigkeit des Dämmstreifens 14 kann erhöht werden, wenn er als Mineralfaserlamelle mit senkrecht stehenden Fasern" ausgebildet ist, das heisst, die Fasern eine hauptsächliche Orientierung senkrecht zu den Basisschenkeln l Ob, 12b der Profile 10,12 oder entsprechender Konstruktionsmittel aufweisen.
Um zum Beispiel ein hinterlüftetes Dach- oder Fassadensystem zu schaffen, können auf die Tragelemente auch konventionelle Träger, wie Kunststoff- oder Holzträger (zum Beispiel kreuzweise) befestigt, zum Beispiel verschraubt werden.
Diese Träger können aus Vollmaterial bestehen oder U-, Z-Profile sein.
Eine (weitere) Erhöhung der Trittfestigkeit lässt sich unter anderem durch folgende Massnahmen erreichen : - mehrlagige Dämmkeme - Einlage oder Zwischenlage von Gittern, Geweben etc.