SE524158C2 - Betongplatta med ingjutna kanaler - Google Patents

Description

25 30 35 524 158 2 Priset är i regel högt och naturresurser tas i anspråk.

Ofta ifrågasätts också systemens làngtidsegenskaper.

US-A-4 852 319 visar en dräneringsanordning för hål- rum dvs ett antal dräneringsanordningar för att dränera en ingjuten rörkonstruktion till en betongplattas utsida.

Dräneringsanordningarna tjänstgör även som stödorgan för rörkonstruktionen vid gjutning av betongplattan. Något sammanhängande kanalsystem för dränering/ventile- ring/uppvärmning av en betongplatta med hjälp av cirkule- rande gas är ej känt genom denna patentskrift.

Den svenska utläggningsskriften 431 356 är inriktad på ett förfarande för att ventilera dränerande skikt un- der betongplattor för att på så sätt hindra fuktvandring från marken in i betongplattorna. Härvid anordnas ett an- tal dräneringsrör i dräneringsskiktet under betongplattan och anslutes till en luftvärmefläkt. En viss uttorkning av betongplattan kan härigenom även uppnås, men ej så effektivt som om dräneringsrören vore anordnade inuti själva betongplattan. Någon ventilering eller uppvärmning av betongplattan medelst de underliggande dräneringsrören är ej möjligt respektive ekonomiskt försvarbart.

Den svenska utläggningsskriften 500 465 visar ett mellanbjälklag som kan utnyttjas för uppvärmning av bo- endeutrymme. Inuti mellanbjälklaget är ingjutet ett rör- system som innefattar täta rör för cirkulering av ett värmemedium, vilka rör är dragna i ett symmetriskt möns- ter från ett i mellanbjälklaget centralt anordnat värme- aggregat. Torkning av mellanbjälklaget sker genom att fukten i betongen av värmen i rörsystemet drives ut genom mellanbjälklagets överyta. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstad- komma en betongplatta med ingjutna kanaler, vilken effek- tivt och till rimlig tid och kostnad kan dräneras och ventileras.

Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett förfarande för gjutning av en betong- platta, som sänker byggnationstiden och som medger att en PJïJIM-Ofâ-šl. lCnÉ-"f q:\sth\ans\1998\p29f<8Gzš6.<:1o<: 10 15 20 25 30 35 524 158 3 golvbeläggning kan appliceras tidigare än vad som är nor- malt. Ännu ett ändamål är att åstadkomma ett förfarande för framställning av en betongplatta på ett resurssnålt sätt.

Ytterligare ett annat ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en betongplatta med ett ingjutet cirkula- tionssystem, med vilket inomhusmiljön i ett bostadsut- rymme tillförlitligt kan regleras.

Dessa ändamål uppnås enligt uppfinningen med en betongplatta enligt det inledande stycket, som känne- tecknas av att kanalerna avgränsas av den omgivande betongen för att medge vandring av substanser från betongen in i kanalerna och bortförsel av dessa med hjälp av den i kanalerna cirkulerande gasen respektive vandring av substanser i den i kanalerna cirkulerande gasen in i betongen.

Ett förfarande för framställning av betongplattan enligt ovan kännetecknas av att som kanalformande element användes långsmala kroppar med operforerad ytteryta, vilka sträcker sig från nämnda anslutningsanordning och till den motstående formväggen, på vilka kroppar ett omgivande släppskikt av formolja, plast eller dylikt har anbringats, och att kropparna efter betongens stelnande utdrages ur betongplattan.

Vidareutvecklingar av uppfinningen framgår av de särdrag som anges i underkraven.

Förfarandet enligt uppfinningen medför att golv i såväl bjälklag som plattor på mark kan torkas ut billigt och resurssnàlt utan att byggprocessen störs nämnvärt.

Tekniken medför också att mycket begränsade resurser används, samt att ett billigt golvvärmesystem med hög fuktsäkerhet kan erhållas.

Grundidén är att skapa kanaler i betongplattan där kanalernas väggar är öppna för gas och vätska. Kanalerna kan dräneras och ventileras, var för sig eller hopkopp- lade, under valfria perioder i betongkonstruktionens liv. 2004-03-31 10:57 g: \st11\ans\199B\p2988666. doc 10 15 20 25 30 35 524 158 4 Detta medför att betongen kan avge gas och vätska "inåt" och därigenom avge gas och vätska under valfri period, även efter det att täta skikt applicerats på över- och/eller undersidan. Tekniken medför också att gas och vätska tillförd till betongen i ett senare skede kan ven- tileras och dräneras bort inifrån betongen. Sålunda kan radon från marken hindras från att intränga i bostads- utrymmen. Tekniken medför också att "enkla" betonger kan användas med låg cementhalt och utan tillsatsmedel, vil- ket i sin tur innebär lägre kostnader och lägre resurs- utnyttjande och lägre emissioner inomhus.

Med förfarandet enligt uppfinningen skapas ett golv (en platta på mark eller ett bjälklag) som kan torka ut inifrån under hela sin livstid. Kanalsystemet kan även användas som golvvärme under sàväl byggtid (snabb uttork- ning) som i driftsskedet. Systemet kan utföras på en mängd olika sätt och kanalerna kan ventileras på olika sätt. leras De yttre sidorna av betongplattan kan t.ex. venti- separat med högre temperatur för att kompensera för värmeavgàng genom ytterväggen eller kallras vid fönster.

Ingjuten eller fritt liggande (i yttre kanaler) värmekabel kan också användas för att öka värmeeffekten lokalt. Även vattenslangar (rör) kan anordnas med spel i kanalsystemet. Luften cirkuleras då med hjälp av en fläkt och luften avfuktas kontinuerligt. Med kanalsystemet kan även eventuella värmekablar eller vattenslangar bytas ut eller repareras under byggnadens driftsskede utan att verksamheten i byggnaden nämnvärt störs.

Tekniken enligt uppfinningen kan även med fördel an- vändas tillsammans med luft- och sänkmetoden enligt det svenska patentet nr 9701043-3. På detta sätt kan ett oar- merat sprickfritt och fuktsäkert golv erhållas (med golv- värme om så önskas) och uttorkningstiden för ett småhus pá mark kan därför kortas ytterligare.

Tekniken kan enkelt användas även i ett bjälklag (oftast flervåningshus). De kanalformande elementen pla- ceras i bjälklagen mellan armeringsjärnen och dras ut 2004-03-31 10:57 g I \$th\ans\1998\p298í3666.doc 10 15 20 25 30 35 524 158 5 innan anslutande byggnadsdelar färdigställs. På detta sätt kan mattor etc. appliceras långt tidigare än vad som är möjligt i dag. Tekniken kan också användas för betongväggar, stödmurar och betongväggar gjutna mot berg som fukt tillförd till t.ex. ytterväggar under driftstiden kan ventileras bort där såväl byggfukt (av betongen) under hela byggnadens livstid. Kanalsystemet fungerar som spärr mot fuktvandringar i alla riktningar.

Eftersom kanalsystemet kan användas som golvvärme kan värmen till byggnaden till stor del distribueras av golvvärmesystemet. Kanalsystemet används då som ett luftburet golvvärmesystem, vilket i princip erhålles utan kostnad då nästan allt material har återvunnits. Ett luftbehandlingsaggregat behövs dock för att värma och av- fukta luften. Samma aggregat kan givetvis även användas för att värma tilluften till byggnaden, varför total- kostnaden för husets uppvärmningsutrustning kan bli låg. frànluft kan även användas för att värma (bjälklaget) cirkuleras i betongplattan.

Husets (varma) betongplattan om luften avfuktas innan den Priset för tekniken är lågt då nästan allt material kan återanvändas efter endast ett dygn (eller några tim- mar), varför även mängden bundet kapital är lågt. Arbets- utförandet är enkelt och utrustningen kan i dag köpas över disk, varför kanalsystemet i princip kan marknads- föras omgående.

Betongmängden kan också minskas, vilket påskyndar uttorkningen samt minskar materialåtgången. Egenvikten hos plattan minskar också något, vilket har positiva effekter vid grundläggning på sättningsbenägen mark.

Kanalsystemet löser fuktproblem under såväl bygg- processen som i ett senare skede. Byggnader utförda med kanalsystemet kan dessutom ta mindre resurser i anspråk (främst mindre mängd cement i betongen) än byggnader ut- förda med konventionell teknik. Kanalsystemet medför även att tillsatsmedel inte behöver användas i betongen. Till- 2004-03-31 10: S? g: \stmans\1.998\p2988666.doc 10 15 20 25 30 35 i 524 158 6 satsmedel i betong är inte längre önskvärt av många kon- sumenter.

Föredragna utföringsformer av uppfinningen kommer nu att beskrivas i exemplifierande syfte och med hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka: Fig. l i ett vertikalt snitt genom betongplattan en- ligt uppfinningen visar kanalernas placering i plattan; Fig. 2 i en vy ovanifrån visar betongplattan enligt fig. 1; Fig. 3 i en ändvy vinkelrätt mot papperets plan i fig. l schematiskt visar ett kanalformande element för utdragning ur betongplattan; Fig. 4 i en delvy, likartad den i fig. 1, illustra- toriskt åskådliggör organ för cirkulering av gas genom kanalerna i betongplattan; Fig. 5 är det i fig. l inringade området och visar i förstorad skala och i sin vänstra del ett kanalformande element i betongplattan och i sin högra del den formade kanalen utan kanalformande element; Fig. 6 pà samma sätt som fig. 5 visar ett kanal- formande element i betongplattan respektive den formade kanalen med en valfri elektrisk värmetràd positionerad i denna; Fig. 7 pà samma sätt som fig. 5 visar ett kanal- formande element i betongplattan respektive den formade kanalen med ett valfritt värmeelement positionerat i denna; och Fig. 8 i en vy likartad den i fig. 2 illustrerar en alternativ utföringsform av betongplattan.

Med hänvisning först till fig. 1 och 2 illustreras en betongplatta 1 enligt uppfinningen med ingjutna kana- ler 2 för cirkulerande eller genomströmmande gas, före- trädesvis luft, för torkning av betongen 3 i betongplat- tan och bortförsel av gaser från denna. Kanalerna 2 är anordnade helt inneslutna i betongplattan 1 och på ett bestämt inbördes avstånd över betongplattans utsträck- ning. Företrädesvis är kanalerna 1 orienterade i ett plan 2004-03-31 1.0 : 57 g: \sth\ans\l998\p2988666. doc 10 15 20 25 30 35 524 158 . o - ~ ß ß 7 mittemellan betongplattans översida och undersida men kan, om så är erforderligt, vara anordnade i fler än ett plan, exempelvis i ett zick-zack-mönster. Kanalerna 2 står i direkt förbindelse med den omgivande betongen 3 för att medge fuktvandring från betongen, respektive ut- sugning av gas som trängt in i kanalerna och bortförsel av fukten respektive gasen med hjälp av den i kanalerna cirkulerande gasen. Denna orientering och utformning av kanalerna 2 medför att betongplattan 1 snabbt och effek- tivt kan avfuktas pà grund av betongens närhet till när- maste kanal, även om ett spärrskikt i form av en golvbe- läggning är anordnat ovanpå den fuktiga betongplattan 1.

Såsom nämnts ovan står betongen 3 i betongplattan 1 i direkt förbindelse med kanalerna 2. Detta har åstad- kommits genom att kanalernas 2 väggar definieras eller avgränsas av den omgivande betongen såsom visas i fig. 5, högra delen.

För bästa effekt föredrages, att kanalerna 2 är i huvudsak parallellt anordnade i betongplattan 1 på ett lämpligt inbördes avstånd, exempelvis i samma storleks- ordning som betongplattans tjocklek. I den utföringsform som presenteras nedan i samband med fig. 7 kan emellertid kanalerna 2 vara dragna pà en mångfald olika sätt, exem- pelvis bilda ett vàgformat mönster eller ett oregelbundet mönster.

I fig. 2 visas kanalerna 2 hopkopplade i serie med hjälp av rörkrökar 5 som är ingjutna i betongplattan 1 intill dess motsatta ändytor, vid dess kortsidor i ut- föringsformen enligt fig. 2. Rörkrökarna 5 är anordnade vid kanalernas ovannämnda orienteringsplan och kan vara utformade med operforerade eller perforerade väggar. In- loppet för cirkulationsgasen har schematiskt illustrerats med hänvisningssiffran 6 och utloppet med hänvisnings- siffran 7. In- och utloppen 6 respektive 7 har i fig. 2 visats vara anordnade vid betongplattans 1 ena sida men de kan, såsom lätt inses, vara anordnade på valfri plats 2004-03-31 10 : 57 g: \sth\ans\1.996\p2988666.cloc 10 15 20 25 30 35 524 158 8 på betongplattan, exempelvis vid plattans mitt. De kan även vara orienterade i vinkel mot plattans plan.

I fig. 8 illustreras kanalerna 2 parallellkopplade medelst ett inloppsgrenrör 8 och ett utloppsgrenrör 9, vilka är ingjutna i betongplattan l i stället för ovan- nämnda rörkrökar. Det är naturligtvis även möjligt att kombinera de båda rördragningssystemen, såsom lätt inses av en fackman på området och att ansluta grenrören utvän- digt till betongplattan efter det att kanalerna 2 har gjutits.

Med hänvisning till fig. 6, högra delen, illustreras att en elektrisk värmetråd 11 kan anordnas i kanalerna 2 för uppvärmning av den i kanalerna cirkulerande gasen.

Denna uppvärmning eller en kylning av gasen kan även åstadkommas med hjälp av ett operforerat rör 12 för cir- kulerande värme/kylfluid, exempelvis vatten eller olja, såsom illustrerats i fig. 7, högra delen. De inre rörens 12 ytterdiameter bör vara väsentligt mindre än kanalernas 2 diameter för att ej för mycket störa den i kanalerna cirkulerande gasens strömning.

I fig. 4 àskådliggöres schematiskt ett exempel på ett system för reglering och behandling av den i kana- lerna 2 cirkulerande gasen. För att känna av fuktigheten i betongplattan 1 är ett antal fuktighetssonder 13 in- gjutna i betongplattan och elektriskt anslutna till en styr- och regleranordning 14. Denna är i sin tur ansluten till en fläktanordning 15 i återcirkuleringsrörledningen 16 för den cirkulerande gasen. Rörledningens 16 högra parti har ej visats men detta är, såsom lätt inses, an- slutet till utloppet vid betongplattans motsatta sida.

Styr- och regleranordningen 14 är företrädesvis även an- sluten till ett luftbehandlingsaggregat 17, i vilket cir- kulationsgasen kan uppvärmas/kylas, avfuktas och befrias från den gas som avlägsnats från betongplattan 1.

Förfarandet för framställning av betongplattan 1 en- ligt uppfinningen kommer nu att beskrivas med hänvisning speciellt till figurerna 3 och 5. 2oo4~ø3-31 1o=sv g \srn\ans\199e\p29eeese.aøc 10 15 20 25 30 35 524 158 9 I gjutformen (ej visad) för betongplattan l anordnas ett antal kanalformande element 18 på de ställen där ka- nalerna 2 skall finnas i den färdiga betongplattan. Dessa kanalformande element 18 är exempelvis stänger, operforerade rör, slangar med övertryck eller liknande, som håller undan betongen vid den efterföljande gjut- ningen. Detta lämnar betongväggar som avgränsar kanalerna och som är genomsläppliga för vätska och gas. De kanal- formande elementen 18 uppbäres företrädesvis i gjutformen av den i denna anordnade armeringen (ej visat) eller me- delst stöd pà lämpliga avstånd längs nämnda element som får bli kvar i betongplattan. Ovannämnda rörkrökar 5 an- ordnas vid gjutformens ena sida (den vänstra i fig. 2) och anslutes frigörbart till elementen 18, vilka före- trädesvis uppvisar ett omgivande släppskikt av formolja, plast eller dylikt. Sedan gjutes betongen i formen.

Som ett alternativ till ovannämnda element 18 kan en kropp som är i huvudsak ogenomtränglig för betongbland- ningen men som är genomsläpplig för gas användas, om den medger nämnda gascirkulering. Denna kropp lämnas således kvar i betongplattan 1 och kan bestå av stålull, fibrer eller liknande, företrädesvis hårdare packade vid krop- pens yta än i dess mitt.

Efter ungefär 4 till 8 timmar, då betongen stelnat tillräckligt för att vara fast, utdrages de kanalformande elementen 18 ur formen och kan återanvändas. Se fig. 5, i vars vänstra del det kanalformande elementet 18 visas och i vars högra del elementet 18 har avlägsnats och den for- made kanalen 2 illustrerats. Därefter anordnas rörkrökar 5 vid gjutformens andra sida, inriktade med de sålunda formade kanalerna 2, vilken formsida flyttats (åt höger i fig. 2) för att ge plats åt dessa, och även det sålunda skapade utrymmet 10 fylles med betong. I stället för rör- krökarna 5 kan grenrören 8 och 9 anbringas på motsvarande sätt. Det är naturligtvis även möjligt att låta de kanal- formande elementens 18 ändar skjuta ut från de motsatta formsidorna och därefter anslutna rörkrökarna 5 respek- 2004-03-31. 1.0 : S? g: \stl1\az1s\19_98\p29>3-B 666. cioc 10 15 20 25 30 35 524 158 10 tive grenrören 8 och 9 på sistnämnda sätt. I detta fall kan två element 18 användas för varje kanal. Kravet på elementen 18 är att de skall kunna tåla gjuttrycket från betongen samt verkan av vibratorstavar eller liknande under gjutningen utan att de i betongen skapade kanalernas kontinuitet bryts.

Det är även möjligt att, vid det ovan diskuterade förfarandet, anordna en eller flera elektriska värme- tràdar ll (se fig. 6, högra delen) eller ett rörsystem 12 för värmande/kylande fluid (se fig. 7, högra delen) i be- tongplattan 1. Detta åstadkommes genom att tråden(-arna) ll eller rören 12 på lämpligt sätt anbringas i de formade kanalerna 2.

Pâ detta sätt skapas en betongkonstruktion, vilken kan avlägsna gas och vätska (från både betong och yttre källor) Kanalsystemet kan även användas som uppvärmning och inifrån betongplattan under hela sin livstid. kylning. Uppvärmningen kan ske under såväl byggtid (vilket ger snabb uttorkning av byggfukt) som i driftsskedet, vilket ger ett fuktsäkert golvvärmesystem.

Värme och kyla kan distribueras med hjälp av den gas (oftast luft) som transporteras runt i kanalsystemet med hjälp av fläktanordningen 15.

I den ovanstående beskrivningen har kanalerna 2 dis- kuterats i samband med gascirkulation. Kanalerna i be- tongplattan kan även i samband med utföringsformen enligt fig. 5, och då kanalerna 2 är öppna mot betongplattans l motsatta sidor, användas för spännarmering efter gjut- ningen och avlägsnandet av de kanalformande elementen 18.

Armeringsstängerna införes i kanalerna 2 och förankras på känt sätt mot betongplattans motsatta sidoväggar. Ett speciellt gynnsamt resultat uppnås om detta kombineras med den gjutteknik som anges i det ovannämnda svenska patentet nr 9701043-3.

Uppfinningen är icke begränsad till det ovan be- skrivna och pà ritningarna visade, utan kan förändras inom ramen för de bifogade patentkraven. 2004-03-31 10:57 g: \sth\ans\1998\p2988666.doc:

Claims (7)

| a u I v h 524 158 ewa-ua sxæs. ll PATENTKRAV

1. l. Betongplatta (1) med ingjutna kanaler (2) för cirkulerande gas, företrädesvis luft, vilka kanaler är anordnade på ett bestämt inbördes avstånd över betong- plattans utsträckning och vilka kanaler är anslutna till åtminstone ett inlopp (6) och ett utlopp (7) för den cir- kulerande gasen, k ä n n e t e c k n a d a v att ka- nalerna (2) avgränsas av den omgivande betongen (3) för att medge vandring av substanser fràn betongen (3) in i kanalerna (2) och bortförsel av dessa med hjälp av den i kanalerna (2) cirkulerande gasen respektive vandring av substanser i den i kanalerna (2) cirkulerande gasen in i betongen (3).

2. Betongplatta enligt patentkravet l, k ä n n e- t e c k n a d a v att kanalerna (2) i huvudsak är parallellt anordnade i betongplattan (1) och är förbundna med varandra i serie medelst i betongplattan ingjutna rörkrökar (5).

3. Betongplatta enligt patentkravet l eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v att kanalerna (2) är i huvudsak parallellt anordnade i betongplattan och är med sina ena ändar anslutna till ett luftinloppsgrenrör (8) och är med sina andra ändar anslutna till ett luftut- loppsgrenrör (9).

4. Betongplatta enligt något av föregående patent- krav, k ä n n e t e c k n a d a v att en elektrisk värmetråd (ll) är anordnad i åtminstone några av kana- lerna (2).

5. Betongplatta enligt något av föregående patent- krav, k ä n n e t e c k n a d a v att en eller flera fuktighetssonder (13) är ingjutna i betongplattan (1) och är ansluten(-na) till en fläktanordning (15), vilken står i förbindelse med nämnda utlopp (7) och/eller inlopp för cirkulation av gasen genom kanalerna (2), och till ett luftbehandlingsaggregat (17).

6. Förfarande för framställning av en betongplatta 5 1 5 8 an- an- u 4 nu 1 aa a 4. a a n n. o. a a- a -c ~ ß~ - n» nu n. .~- u o-n n u .nu . a . n. aan... ...an-a n u a n.. a n e a . n n u o n a u ~ a. .u a 12 (1) med ingjutna kanaler (2) för cirkulering av gas, vilka kanaler är anordnade på ett bestämt inbördes av- stånd över betongplattan och vilka kanaler är anslutna till åtminstone ett inlopp (6) och ett utlopp (7) för cirkulerande gas, innefattande stegen att anordna ett antal kanalformande element (18) i en gjutform på ett bestämt inbördes avstånd och att gjuta betong i gjut- formen, varvid de kanalformande elementen (18) anordnas i huvudsak över gjutformens utsträckning och på avstånd från gjutformens sidor, så att de kanalformande elementen (18) vid gjutningen blir helt inneslutna av betongen (3), och varvid en eller flera anslutningsanordningar (5; 8, 9) anordnas i gjutformen vid åtminstone dess ena formvägg före nämnda gjutning, varvid varje anslutnings- anordning (5; 8, 9) förbinder åtminstone två kanaler (2) med varandra, k ä n n e t e c k n a t a v att som nämnda kanalformande element (18) användes làngsmala kroppar med operforerad ytteryta, vilka sträcker sig från nämnda anslutningsanordning (5; 8, 9) och till den motstående formväggen, på vilka kroppar ett omgivande släppskikt av formolja, plast eller dylikt har anbringats, och att kropparna efter betongens stelnande utdrages ur betongplattan (1).

7. Förfarande enligt patentkravet 6, k ä n 11 e - t e c k n a t a v att värmande/kylande organ (ll, 12) anordnas i de kanalformiga elementen (18) före nämnda gjutning.