EP0959190A2 - Wärmedämmelement - Google Patents

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EP0959190A2
EP0959190A2 EP99108797A EP99108797A EP0959190A2 EP 0959190 A2 EP0959190 A2 EP 0959190A2 EP 99108797 A EP99108797 A EP 99108797A EP 99108797 A EP99108797 A EP 99108797A EP 0959190 A2 EP0959190 A2 EP 0959190A2
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core plate
insulation element
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Gerd-Rüdiger Dr.-Ing. Klose
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    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
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    • E04B1/78—Heat insulating elements
    • E04B1/80—Heat insulating elements slab-shaped
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    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/26—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups
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    • E04C2/296—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups at least one of the materials being insulating composed of insulating material and non-metallic or unspecified sheet-material
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    • E04B1/76—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
    • E04B2001/7683—Fibrous blankets or panels characterised by the orientation of the fibres

Definitions

  • the invention relates to a thermal insulation element for the insulation of Flat roofs and pitched roofs.
  • Thermal insulation elements are laid on flat roofs and sloping roofs.
  • the material thicknesses of the thermal insulation elements laid on flat roofs and sloping roofs have increased continuously as a result of legal requirements. These requirements serve to save heating energy.
  • the current level of the required thermal insulation is defined by a heat transmission coefficient k D ⁇ 0.30 W / m 2 K.
  • mineral wool insulation materials are predominantly installed on flat or sloping roofs. These mineral wool insulation materials are mainly applied to load-bearing roof shells, which mostly consist of profiled sheets for cost reasons.
  • the insulation materials must have sufficient flexural tensile strength so that they can bridge the clear widths between the upper chords of the profiled sheets or are sufficiently load-bearing when cantilevered over an upper chord.
  • the mineral wool insulation materials have bulk densities of more than 120 kg / m 3 , with an average of approx. 145 kg / m 3 being achieved.
  • the basis weight is therefore more than 18.9 kg / m 2 .
  • the use of large format elements with dimensions of 2 mx 1.2 m thus leads to a weight of more than 45 kg per element. Due to their weight, such elements lead to considerable loads on the craftsmen carrying out the laying.
  • rigid foam panels made of expanded or extruded polystyrene, polyurethane or phenolic resin foam instead of the relatively heavy mineral wool insulation panels.
  • these rigid foam panels only have bulk densities of 15 to 20 kg / m 3 , these panels are combustible and, under the influence of high temperatures in the component, tend to change shape, such as irreversible shrinkage or bowls.
  • the invention has for its object to provide a sufficiently stable, in particular tread-resistant thermal insulation element for the insulation of flat roofs and flat-pitched roofs, which is easy to handle due to a low bulk density even with large-sized elements and the requirements in terms of Non-flammability met.
  • a thermal insulation element which consists of a core plate with two large surfaces and top layers of mineral wool fibers arranged on the large surfaces, the core plate consisting of a material whose bulk density is lower than the bulk density of each top layer and the top layers are pressure-resistant in the direction of the surface normal of the large surfaces.
  • thermal insulation element has the advantage that Use a relatively light core plate in combination with two pressure-resistant and fire-resistant cover layers elements with relatively low Weight are created, which is therefore easy to handle are, so that the laying of several layers can be dispensed with.
  • the thermal insulation element according to the invention is therefore suitable for a Covering a flat roof or a flat-pitched roof with sufficiently large elements that allow rapid covering, i.e. in short Periods allowed, so that the requirements in terms of Bridging the top chords is fulfilled.
  • the core plate consists of a rigid foam, such as expanded or extruded polystyrene, polyurethane or phenolic resin foam. These materials have a bulk density between 10 and 30 kg / m 3 , preferably between 15 and 20 kg / m 3.
  • An 8 cm thick core plate with the dimensions 2 mx 1.2 m and a bulk density of 30 kg / m 3 then weighs accordingly 5.76 kg and is easy to handle, even with applied top layers, the top layers providing the necessary pressure resistance and fire resistance of the thermal insulation element.
  • the cover layers are preferably non-positively with the core plate connected, whereby the gluing of the cover layers to the core plate as has proven advantageous.
  • cover layers have fibers that predominantly at right angles to the large surfaces of the core plate are aligned.
  • the hard foam core plate prevents the Sheets over the cavity between the upper chords of the profile sheets when Commit or other stresses are punched.
  • the invention Arrangement of the fibers in the cover layers leads to a higher one Compressive strength or allows the bulk density for a given compressive strength of the mineral wool insulation boards as top layers, thereby reducing considerable cost reductions in the production of corresponding Have thermal insulation elements implemented.
  • the Cover layers are at least 2 cm, preferably 3 cm thick, so that a effective protection against fire from above - flying flames and radiant heat - as is achieved in the event of a fire attack from below.
  • cover layers can be both immediate Inflammation as well as the start of fire prevented or significantly delayed become.
  • thermal decoupling of the cover layers made of mineral wool fibers from the core plate made of rigid foam which is thermal conditional irreversible change in shape of the rigid foam from expanded Polystyrene can be significantly reduced or prevented.
  • the cover layers are preferably slightly laterally above the core plate forth.
  • the supernatant of the Form cover layers in a range between 2 and 5 mm.
  • the cover layers is relatively compressible, a joint-tight To allow laying of the thermal insulation elements.
  • the drawing shows a thermal insulation element 1 for the insulation of Flat roofs and pitched roofs.
  • the thermal insulation element 1 consists of a core plate 2, which has two large surfaces 3 and 4. The large surfaces 3 and 4 run parallel to one another.
  • a covering layer 5 is arranged on each large surface 3 and 4.
  • the Cover layers 5 consist of mineral wool insulation panels, which individual fibers are produced in a manner known per se.
  • the fibers are in the drawing indicated by the reference number 6 and run in substantially perpendicular to the large surfaces 3, 4 of the core plate 2.
  • the core plate 2 consists of a rigid foam, such as expanded or extruded polystyrene, polyurethane or Phenolic resin foam.
  • the large surfaces 3, 4 of the core plate 2 are with the Cover layers 5 glued.
  • cover layers 5 laterally slightly over the The core plate 2 protrude, with the fibers aligned in parallel Flexibility of the cover layers 5 parallel to the large surfaces 3, 4 of the Allow core plate 2, whereas the cover layers 5 parallel to Surface normals of the surfaces 3, 4 have a high compressive strength.
  • a thermal insulation element 1 described above can consist, for example, of a polystyrene rigid foam plate as the core plate 2 with a material thickness of 8 cm and a bulk density of 20 kg / m 3 .
  • On this core plate 2 two cover layers of 3 cm material thickness are applied from mineral wool insulation boards, which have a bulk density of 150 kg / m 3 .
  • the cover layers 5 are glued to the core plate 2 with an adhesive which has a weight of 1 kg / m 2 .
  • Such a thermal insulation element 1 has a weight per unit area of 11.6 kg / m 2 .
  • Compared to a conventional mineral wool insulation board with a normal basis weight of 20.6 kg / m 2 there is a 43% weight reduction, which means a significant simplification of handling.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wärmedämmelement für die Dämmung von Flachdächern und flachgeneigten Dächern bestehend aus einer Kernplatte (2) mit zwei großen Oberflächen (4, 5) und auf den großen Oberflächen (4, 5) angeordneten Deckschichten aus Mineralwollfasern. Ein ausreichend stabiles, insbesondere trittfestes Wärmedämmelement für die Dämmung von Flachdächern und flachgeneigten Dächern, welches aufgrund einer geringen Rohdichte selbst bei großformatigen Elementen in einfacher Weise handhabbar ist und die Anforderungen hinsichtlich der Nichtvereinbarkeit erfüllt, wird dadurch geschaffen, daß die Kernplatte aus einem Material besteht, dessen Rohdichte geringer ist, als die Rohdichte jeder Deckschicht (5) und das die Deckschicht (5) in Richtung der Flächennormalen der großen Oberflächen (3,4) druckfest sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wärmedämmelement für die Dämmung von Flachdächern und flachgeneigten Dächern.
Auf Flachdächern und flachgeneigten Dächern werden Wärmedämmelemente verlegt. Die Materialstärken der auf Flachdächern und flachgeneigten Dächern verlegten Wärmedämmelemente sind als Folge gesetzlicher Vorgaben ständig gestiegen. Diese Vorgaben dienen der Einsparung von Heizenergie. Das derzeitige Niveau der erforderlichen Wärmedämmung wird durch einen Wärmedurchlaßkoeffizienten kD≤ 0,30 W/m2 K definiert. Aus schallschutztechnischen Gründen und insbesondere aufgrund ihrer Nichtbrennbarkeit werden überwiegend Mineralwoll-Dämmstoffe auf flachen oder flachgeneigten Dächern eingebaut. Diese Mineralwoll-Dämmstoffe werden im wesentlichen auf tragenden Dachschalen aufgebracht, die aus Kostengründen zumeist aus Profilblechen bestehen. Die Dämmstoffe müssen eine ausreichende Biegezugfestigkeit aufweisen, damit sie die lichten Weiten zwischen den Obergurten der Profilbleche überbrücken können bzw. beim Auskragen über einen Obergurt ausreichend tragfähig sind. Um den Anforderungen nach DIN 18165, Teil 1 zu entsprechen, weisen die Mineralwolle-Dämmstoffe Rohdichten von mehr als 120 kg/m3 auf, wobei im Mittel ca. 145 kg/m3 erreicht wird. Bei einer Dämmstoffdicke von mehr als 13 cm beträgt das Flächengewicht somit mehr als 18,9 kg/m2. Die Verwendungen von großformatigen Elementen mit Abmessungen von 2 m x 1,2 m führt somit zu einem Gewicht von mehr als 45 kg pro Element. Derartige Elemente führen aufgrund ihres Gewichtes zu erheblichen Belastungen der die Verlegung ausführenden Handwerker.
Um die Verlegung von Wärmedämmelementen auf Flachdächern und flachgeneigten Dächern zu vereinfachen ist es bekannt, die Wärmedämmelemente in zwei Lagen zu verlegen. Diese Vorgehensweise hat aber den Nachteil, daß sie einen höheren Zeitaufwand bedarf und somit die Dachkonstruktion wesentlich verteuert. Weiterhin ist es nachteilig, daß bei dieser Vorgehensweise die Dicken der beiden Lagen nicht ausreicht, um die lichten Weiten zwischen den Obergurten sicher zu überbrücken. Hierbei ist darauf hinzuweisen, daß in den Flachdachrichtlinien Mindestdicken festgelegt sind. Für die in der Regel eingesetzten Großprofile mit einer lichten Weite zwischen den Obergurten von mehr als 150 mm beträgt die Mindestdicke der tragfähigen Mineralwolle-Dämmschicht 120 mm.
Darüber hinaus ist es nachteilig, daß das lose Aufeinanderlegen mehrerer Dämmstoffplatten bzw. -elemente nicht dazu führt, daß die erforderliche Biegefestigkeit erreicht wird.
Alternativ zu der voranstehend beschriebenen Vorgehensweise ist es bekannt, anstelle der relativ schweren Mineralwolle-Dämmstoffplatten Hartschaumplatten aus expandiertem oder extrudiertem Polystyrol, Polyurethan oder Phenolharzschaum einzusetzen. Zwar weisen diese Hartschaumplatten lediglich Rohdichten von 15 bis 20 kg/m3 auf, jedoch sind diese Platten brennbar und neigen unter dem Einfluß von hohen Temperaturen in dem Bauteil zu Formänderungen, wie irreversiblem Schrumpfen oder Schüsseln.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein ausreichend stabiles, insbesondere trittfestes Wärmedämmelement für die Dämmung von Flachdächern und flachgeneigten Dächern zu schaffen, welches aufgrund einer geringen Rohdichte selbst bei großformatigen Elementen in einfacher Weise handhabbar ist und die Anforderungen hinsichtlich der Nichtbrennbarkeit erfüllt.
Die Lösung dieser Aufgabe sieht ein Wärmedämmelement vor, welches aus einer Kernplatte mit zwei großen Oberflächen und auf den großen Oberflächen angeordneten Deckschichten aus Mineralwollfasern besteht, wobei die Kernplatte aus einem Material besteht, dessen Rohdichte geringer ist, als die Rohdichte jeder Deckschicht und wobei die Deckschichten in Richtung der Flächennormalen der großen Oberflächen druckfest sind.
Ein derart ausgebildetes Wärmedämmelement hat den Vorteil, daß durch die Verwendung einer relativ leichten Kernplatte in Verbindung mit zwei druckfesten und feuerresistenten Deckschichten Elemente mit relativ geringem Gewicht geschaffen werden, die demzufolge in einfacher Weise handhabbar sind, so daß auf das Verlegen von mehreren Schichten verzichtet werden kann. Das erfindungsgemäße Wärmedämmelement eignet sich demzufolge für eine Eindeckung eines Flachdaches bzw. eines flachgeneigten Daches mit ausreichend großen Elementen, die eine schnelle Eindeckung, d.h. in kurzen Zeiträumen ermöglicht, so daß auch die Anforderungen hinsichtlich der Überbrückung der Obergurte erfüllt wird.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kernplatte aus einem Hartschaum, wie beispielsweise expandiertem oder extrudiertem Polystyrol, Polyurethan oder Phenolharzschaum besteht. Diese Materialien weisen eine Rohdichte zwischen 10 und 30 kg/m3, vorzugsweise zwischen 15 und 20 kg/m3 auf Eine 8 cm dicke Kernplatte mit den Abmessungen 2 m x 1,2 m und einer Rohdichte von 30 kg/m3 wiegt dann demzufolge 5,76 kg und ist selbst mit aufgebrachten Deckschichten in einfacher Weise handhabbar, wobei die Deckschichten die notwendige Druckfestigkeit und Feuerbeständigkeit des Wärmedämmelementes bereitstellen.
Die Deckschichten sind vorzugsweise kraftschlüssig mit der Kernplatte verbunden, wobei sich das Verkleben der Deckschichten mit der Kernplatte als vorteilhaft erwiesen hat.
Weiterhin ist vorgesehen, daß die Deckschichten Fasern aufweisen, die überwiegend rechtwinklig zu den großen Oberflächen der Kernplatte ausgerichtet sind. Hierbei verhindert die Kernplatte aus Hartschaum, daß die Platten über dem Hohlraum zwischen den Obergurten der Profilbleche beim Begehen oder sonstigen Belastungen gestanzt werden. Die erfindungsgemäße Anordnung der Fasern in den Deckschichten führt zu einer höheren Druckfestigkeit oder erlaubt es bei vorgegebener Druckfestigkeit die Rohdichte der Mineralwolle-Dämmplatten als Deckschichten zu senken, wodurch sich erhebliche Kostenreduzierungen bei der Herstellung entsprechender Wärmedämmelemente realisieren lassen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Deckschichten zumindest 2 cm, vorzugsweise 3 cm dick sind, so daß ein wirksamer Schutz gegen einen Brandangriff von oben - Flugfeuer und strahlende Wärme - als auch bei einem Brandangriff von unten erzielt wird. Mit derart ausgebildeten Deckschichten kann sowohl eine unmittelbare Entflammung als auch das Inbrandsetzen verhindert bzw. deutlich verzögert werden. Weiterhin kann durch die thermische Entkopplung der Deckschichten aus Mineralwollefasern von der Kernplatte aus Hartschaum die thermisch bedingte irreversible Fomänderung des Hartschaums aus expandiertem Polystyrol deutlich verringert bzw. verhindert werden.
Vorzugsweise stehen die Deckschichten seitlich geringfühig über die Kernplatte hervor. Es hat sich in der Praxis als vorteilhaft erwiesen, den Überstand der Deckschichten in einem Bereich zwischen 2 und 5 mm auszubilden. Insbesondere in Kombination mit der zu den großen Oberflächen rechtwinkligen Anordnung der Fasern der Deckschichten ergibt sich der Vorteil, da der Überstand der Deckschichten relativ kompressibel ist, eine fugendichte Verlegung der Wärmedämmelemente zu ermöglichen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmedämmelementes dargestellt ist.
Die Zeichnung zeigt ein Wärmedämmelement 1 für die Dämmung von Flachdächern und flachgeneigten Dächern. Das Wärmedämmelement 1 besteht aus einer Kernplatte 2, die zwei große Oberflächen 3 und 4 aufweist. Die großen Oberflächen 3 und 4 verlaufen parallel zueinander.
Auf jeder großen Oberflächen 3 und 4 ist eine Deckschicht 5 angeordnet. Die Deckschichten 5 bestehen aus Mineralwolledämmstoffplatten, die aus einzelnen Fasern in ansich bekannter Weise hergestellt sind. Die Fasern sind in der Zeichnung durch die Bezugsziffer 6 angedeutet und verlaufen im wesentlichen rechtwinklig zu den großen Oberflächen 3, 4 der Kernplatte 2.
Die Kernplatte 2 besteht aus einem Hartschaum, wie beispielsweise expandiertem oder extrudiertem Polystyrol, Polyurethan oder Phenolharzschaum. Die großen Oberflächen 3, 4 der Kernplatte 2 sind mit den Deckschichten 5 verklebt.
Es ist ferner zu erkennen, daß die Deckschichten 5 seitlich geringfügig über die Kernplatte 2 hervorstehen, wobei die parallel ausgerichteten Fasern eine Flexibilität der Deckschichten 5 parallel zu den großen Oberflächen 3, 4 der Kernplatte 2 erlauben, wohingegen die Deckschichten 5 parallel zur Flächennormalen der Oberflächen 3, 4 eine hohe Druckfestigkeit haben.
Ein voranstehend beschriebenes Wärmedämmelement 1 kann beispielsweise aus einer Polystyrol-Hartschaumplatte als Kernplatte 2 mit einer Materialstärke von 8 cm und einer Rohdichte von 20 kg/m3 bestehen. Auf diese Kernplatte 2 sind zwei Deckschichten von jeweils 3 cm Materialstärke aus Mineralwolle-Dämmplatten aufgebracht, die eine Rohdichte von 150 kg/m3 aufweisen. Die Deckschichten 5 werden mit einem Kleber auf die Kernplatte 2 aufgeklebt, der ein Gewicht von 1 kg/m2 aufweist. Ein derartiges Wärmedämmelement 1 hat ein Flächengewicht von 11,6 kg/m2. Im Vergleich zu einer üblichen Mineratwolle-Dämmplatte mit einem üblichen Flächengewicht von 20,6 kg/m2 ergibt sich eine 43 %ige Gewichtsverminderung, die eine wesentliche Handhabungsvereinfachung bedeutet.

Claims (9)

  1. Wärmedämmelement für die Dämmung von Flachdächern und flachgeneigten Dächern, bestehend aus einer Kernplatte (2) mit zwei großen Oberflächen (4, 5), und auf den großen Oberflächen (4, 5) angeordneten Deckschichten (5) aus Mineralwollefasern, wobei die Kernplatte (2) aus einem Material besteht, dessen Rohdichte geringer ist, als die Rohdichte jeder Deckschicht (5) und wobei die Deckschichten (5) in Richtung der Flächennormalen der großen Oberflächen (3, 4) druckfest sind.
  2. Wärmedämmelement nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Kernplatte (2) aus einem Hartschaum, wie beispielsweise expandiertem oder extrudiertem Polystyrol, Polyurethan oder Phenolharzschaum besteht.
  3. Wärmedämmelement nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Kernplatte (2) eine Rohdichte zwischen 10 und 30 kg/m3, vorzugsweise zwischen 15 und 20 kg/m3 aufweist.
  4. Wärmedämmelement nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Deckschichten (5) kraftschlüssig mit der Kernplatte (2) verbunden, insbesondere verklebt sind.
  5. Wärmedämmelement nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Deckschichten (5) Fasern (6) aufweisen, die überwiegend rechtwinklig zu den großen Oberflächen (3, 4) der Kernplatte (2) ausgerichtet sind.
  6. Wärmedämmelement nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Deckschichten (5) zumindest 2 cm, vorzugsweise 3 cm dick sind.
  7. Wärmedämmelement nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Deckschichten (5) seitlich geringfügig über die Kernplatte (2) hervorstehen.
  8. Wärmedämmelement nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Deckschichten (5) zumindest in ihrem Randbereich parallel zu den großen Oberflächen (3, 4) flexibel sind.
  9. Wärmedämmelement nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Deckschichten (5) 2 bis 5 mm über den Rand der Kernplatte (2) überstehen.
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DE29808924U DE29808924U1 (de) 1998-05-16 1998-05-16 Wärmedämmelement
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EP0959190A2 true EP0959190A2 (de) 1999-11-24
EP0959190A3 EP0959190A3 (de) 2000-02-23
EP0959190B1 EP0959190B1 (de) 2005-09-07

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AT (1) ATE304091T1 (de)
DE (2) DE29808924U1 (de)
DK (1) DK0959190T3 (de)

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