Die Erfindung betrifft ein Bauelement für die Wärmedämmung in einem Mauerwerk gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1. Derartige Bauelemente werden vor allem dazu verwendet, den Wärmefluss in der Ebene des Mauerwerks zu unterbinden. Der Einbau erfolgt daher am Mauerfuss eines Bauwerks, um eine Wärmebrücke gegen den kalten Untergrund zu verhindern. In bestimmten Fällen lassen sich derartige Bauelemente aber auch für andere Zwecke einsetzen.
Durch die EP-A 219 792 ist ein gattungsmässig vergleichbares Bauelement bekannt geworden, bei dem als Stützkörper ein zickzackartig hin- und herlaufender Steg vorgesehen ist. Der Steg durchsetzt den Wärmedämmkörper in vertikaler Richtung. Das Mauerwerk über dem Bauelement kann jedoch nicht unmittelbar auf die schmale Stirnseite des Steges aufgesetzt werden. Im Bereich der unteren und der oberen Auflagefläche ist daher eine Überdeckung in der Form eines Untergurts bzw. Obergurts erforderlich, der einstückig mit dem Steg ausgebildet ist. Die Konfiguration des Stützkörpers ist daher relativ kompliziert, was die Herstellung verteuert. Ausserdem bilden die Gurte eine unerwünschte Wärmebrücke in der horizontalen und in der vertikalen Ebene.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Bauelement der eingangs genannten Art zu schaffen, das die genannten Nachteile vermeidet und bei dem bei gleichbleibender Lastaufnahmefähigkeit eine Optimierung des Wärmedämmeffekts erreicht wird. Ausserdem soll die Herstellung des Bauelements vereinfacht werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit einem Bauelement gelöst, das die Merkmale im Anspruch 1 aufweist. Die ver tikalen Tragsäulen lassen sich so anordnen, dass die auf das Bauelement einwirkenden Druckkräfte wesentlich besser und gleichmässiger aufgenommen werden können. Die Tragsäulen werden durch die sich kreuzenden und/oder einseitig aneinanderstossenden Stege in ihrer vertikalen Lage festgehalten und kräftemässig miteinander verbunden, wobei die Stege ein steifes Gerippe bilden, das auch Schub- und Querkräfte im Mauerwerk aufnehmen kann.
Besonders vorteilhaft verjüngen sich die Tragsäulen gegen die untere Auflagefläche hin im Querschnitt. Damit kann die Querschnittsfläche von tragendem Material, welche möglicherweise eine Wärmebrücke bildet, stark reduziert werden. Die Bauelemente werden normalerweise im Mauerfuss eingebaut und liegen somit auf einer Betonplatte auf. Eine derartige Betonplatte vermag die sich aus der Querschnittsreduktion an den Tragsäulen sich ergebende erhöhte Flächenpressung ohne weiteres aufzunehmen. Die Tragsäulen selbst können einen runden, ovalen oder polygonalen Querschnitt aufweisen.
Eine besonders vorteilhafte Quersteifigkeit kann erreicht werden, wenn die Stege sich im rechten Winkel kreuzen, bzw. einseitig aneinanderstossen. Die Stege erstrecken sich dabei parallel bzw. im rechten Winkel zur Längsrichtung des Bauelements, wobei sich eine gitterartige Konstruktion ergibt.
Eine besonders vorteilhafte Anordnung der Tragsäulen ergibt sich, wenn der Stützkörper drei zu den Längsseiten des Bauelements parallele Reihen von Tragsäulen aufweist, wobei die mittlere Reihe versetzt zu den beiden äusseren Reihen angeordnet ist und wobei die Stege je zwei benachbarte Säulen der mittleren Reihe in Längsrichtung und je zwei benachbarte Säulen der äusseren Reihen in Querrichtung miteinander verbinden. Daraus ergibt sich ein fortgesetztes, kleeblattartiges Muster, das sich über die ganze Länge des Bauelements erstreckt. Sämtliche Tragsäulen sind direkt oder indirekt miteinander verbunden.
Es können auch zwei derartige Stützkörper unabhängig voneinander parallel nebeneinander angeordnet sein, wobei jeweils die mittleren Tragsäulen des einen Stützkörpers und die äusseren Tragsäulen des anderen Stützkörpers auf einer gemeinsamen Ebene liegen. Je nach Dimensionierung und Verwendungszweck des Bauelements sind vielfältige Anordnungsmuster der Stege und Tragsäulen denkbar. Die Tragsäulen können dabei im wesentlichen nur mit sich kreuzenden Stegen oder nur mit T-förmig aneinanderstossenden Stegen miteinander verbunden sein. Auch Mischformen dieser Anordnung sind denkbar.
Eine optimale Wärmeisolation in der Wandebene ergibt sich, wenn die obere und die untere Stirnseite der Stege gegenüber der unteren und der oberen Auflagefläche zurückversetzt ist, derart, dass die Stege von Wärmedämmstoff überdeckt sind. Die Stege, welche die einzelnen Tragsäulen zusammenhalten, berühren auf diese Weise weder die Auflagefläche des Bauelements, noch das auf dem Bauelement liegende Mauerwerk. Die Stege sind am fertigen Bauelement von aussen auch nicht sichtbar. Im Hinblick auf den Kräftefluss hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass jeder der sich kreuzenden und/oder einseitig aneinanderstossenden Einzelstege an seiner unteren und oberen Stirnseite konkav nach innen gewölbt ist. Allfällige Biegekräfte werden dadurch optimal in die Seitenwände der Tragsäulen eingeleitet.
Sowohl bezüglich der mechanischen und thermischen Eigenschaften als auch bezüglich der Herstellungstechnik hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der Wärmedämmkörper aus einem Polystyrol-Hartschaum und der Stützkörper aus einem Zementmörtel besteht. Andere Werkstoffe sind aber selbstverständlich denkbar. So könnte der Stützkörper aus Metall oder aus einem besonders tragfähigen Kunststoff hergestellt sein. Der Wärmedämmkörper, der keine Tragfunktion übernehmen muss, könnte auch als mehrschichtiger Körper aus verschiedenen Werkstoffen ausgebildet sein. Schliesslich könnte die Ober-und Unterseite des Bauelements auch noch mit einer feuchtigkeitsdichten Folie oder dergleichen beklebt sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachstehend beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer typischen Einbaumöglichkeit für ein Bauelement,
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemässes Bauelement,
Fig. 3 einen Querschnitt durch die Ebene A-A gemäss Fig. 2 in vergrössertem Massstab, und
Fig. 4 eine Draufsicht auf ein alternatives Ausführungsbeispiel.
Fig. 1 zeigt die an sich bekannte Verwendung von gattungsmässigen Bauelementen. Ein Mauerwerk, beispielsweise an einem Wohnhaus, besteht aus einer inneren Mauerschale 2 und einer äusseren Mauerschale 3. Eine Zwischenisolation 4 sorgt für eine ausreichende Wärmedämmung in horizontaler Richtung. Dieses sogenannte Zweischalen-Mauerwerk ist heute allgemein üblich, wobei selbstverständlich auch andere Bauweisen denkbar sind.
Die innere Mauerschale 2 ruht nicht unmittelbar auf der Grundplatte 5, sondern auf einer Reihe von Bauelementen 1. Dadurch erfolgt auch eine Wärmedämmung in vertikaler Richtung x, wobei verhindert wird, dass Wärme über die innere Mauerschale in die kältere Grundplatte 5 abfliessen kann.
Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, besteht das Bauelement aus einem im wesentlichen quaderförmigen Wärmedämmkörper 6 aus einem geschäumten Material, beispielsweise aus einem Polystyrol-Hartschaum. Der Wärmedämmkörper kann beispielsweise eine Länge von 80 cm, eine Breite von 24 cm und eine Höhe von 11 cm aufweisen. Andere Masse sind aber selbstverständlich in Anpassung an bestehende Baunormen usw. möglich.
Jeder Wärmedämmkörper ist auf der einen Stirnseite mit einer Nut 17 in vertikaler Richtung und auf der gegenüberliegenden Stirnseite mit einer entsprechenden Rippe 18 versehen. Jede Rippe 18 passt formschlüssig in die Nut 17 eines sich anschliessenden Bauelements.
Verteilt über die gesamte Fläche des Bauelements sind in einem regelmässigen Muster Tragsäulen 9 aus einem harten, tragfähigen Material, vorzugsweise aus einem Zementmörtel angeordnet. Diese Tragsäulen mit einem Durchmesser von beispielsweise 3 cm erstrecken sich durchgehend von der unteren Auflagefläche 7 bis zur oberen Auflagefläche 8. Gegen die untere Auflagefläche 7 hin verjüngen sich jedoch die Tragsäulen im Querschnitt, so dass der Durchmesser in der Ebene der unteren Auflagefläche 7 beispielsweise nur noch 2,5 cm beträgt. Daraus ergibt sich, dass beispielsweise die untere Säulenfläche 11 4,9 cm<2> und die obere Säulenfläche 12 7 cm<2> beträgt. Gesamthaft ergibt dies eine wesentliche Reduktion der Querschnittsfläche, die als Wärmebrücke in vertikaler Richtung in Frage kommt.
Die Tragsäulen 9 sind hintereinander in einem kleeblattartigen Muster angeordnet. Ein Stützkörper besteht jeweils aus einer mittleren Säulenreihe 13 und zwei äusseren Säulenreihen 14, 14 min , welche versetzt zur mittleren Säulenreihe angeordnet sind. Die benachbarten Säulen in Längsrichtung und die benachbarten Säulen in Querrichtung werden jeweils durch sich kreuzende Stege 10 zusammengehalten. An den Kreuzungsstellen sind die Stege aus statischen Gründen leicht erweitert.
Beim Ausführungsbeispiel sind zwei gleichartige Stützkörper 21 und 22 parallel zueinander angeordnet, wobei jeweils die Tragsäulen der mittleren Reihe 13 des einen Stützkörpers und die Tragsäulen der äusseren Reihen 14, 14 min des benachbarten Stützkörpers auf einer gemeinsamen Ebene 20 liegen. Die Stützkörper sind unabhängig voneinander im Wärmedämmkörper 6 eingebettet. Selbstverständlich wäre es aber ohne weiteres möglich, auch diese beiden Stützkörper durch sich kreuzende Stege an den benachbarten Tragsäulen miteinander zu verbinden. Um zu erreichen, dass auf jeder Ebene 20 je drei Tragsäulen angeordnet sind, ist der Stützkörper 21 an den beiden Enden mit Abschlussstegen 19 versehen, welche T-förmig ausgebildet sind.
Die Konfiguration der sich kreuzenden Stege 10 ist aus Fig. 3 besser ersichtlich. Die Stirnseite 15 der Stege ist auf beiden Seiten mit einer nach innen gerichteten Wölbung 16 versehen. Die Stirnseiten werden somit vollständig vom Wärmedämmkörper 6 überdeckt. Trotzdem erfolgt der Anschluss der Stege an die Tragsäulen 9 praktisch über deren gesamte Höhe, was kräftemässig besonders vorteilhaft ist.
Fig. 4 zeigt ein alternatives Bauelement von etwa gleicher Länge und Höhe wie das Bauelement gemäss Fig. 2, jedoch mit einer geringeren Breite. Anstelle von zwei separaten Stützkörpern ist jedoch im Wärmedämmkörper 6 nur ein einziger Stützkörper angeordnet, der jedoch in der Breite über insgesamt fünf parallele Reihen von Tragsäulen 9 verfügt. Die zweite Reihe 24 und die vierte Reihe 26 ist dabei in Längsrichtung versetzt angeordnet zur ersten Reihe 23, zur dritten Reihe 25 und zur fünften Reihe 27. Je zwei in Längsrichtung benachbarte Tragsäulen der zweiten und vierten Reihe und je zwei in Querrichtung benachbarte Tragsäulen der ersten, dritten und fünften Reihe sind durch die Stege 10 miteinander verbunden.
Die Herstellung der Bauelemente ist relativ einfach, da die einzelnen Stützkörper keinerlei Hinterschneidungen oder dergleichen aufweisen. Zunächst werden die Stützkörper aus Zementmörtel in einer Form gegossen. Die fertigen Stützkörper werden danach in eine Form eingelegt, welche der Aussenkontur des Wärmedämmkörpers entspricht. Anschliessend wird die Form ausgeschäumt.
The invention relates to a component for thermal insulation in masonry according to the preamble of claim 1. Such components are mainly used to prevent the flow of heat in the plane of the masonry. It is therefore installed at the base of a building to prevent a thermal bridge against the cold surface. In certain cases, such components can also be used for other purposes.
EP-A 219 792 discloses a component of comparable generic type, in which a web running back and forth in a zigzag fashion is provided as the supporting body. The web penetrates the thermal insulation body in the vertical direction. However, the masonry over the component cannot be placed directly on the narrow face of the web. In the area of the lower and the upper contact surface, an overlap in the form of a lower chord or upper chord, which is formed in one piece with the web, is therefore necessary. The configuration of the support body is therefore relatively complicated, which increases the cost of manufacture. In addition, the straps form an undesirable thermal bridge in the horizontal and vertical planes.
It is therefore an object of the invention to provide a component of the type mentioned at the outset which avoids the disadvantages mentioned and in which an optimization of the thermal insulation effect is achieved while the load-bearing capacity remains the same. In addition, the manufacture of the component is to be simplified.
According to the invention, this object is achieved with a component having the features in claim 1. The vertical support columns can be arranged so that the compressive forces acting on the component can be absorbed much better and more evenly. The support columns are held in their vertical position by the crossing and / or one-side abutting webs and connected to each other by force, the webs forming a stiff framework that can also absorb shear and transverse forces in the masonry.
The support columns taper particularly advantageously in cross-section towards the lower contact surface. The cross-sectional area of load-bearing material, which may form a thermal bridge, can thus be greatly reduced. The components are normally installed in the base of the wall and are therefore on a concrete slab. Such a concrete slab can easily absorb the increased surface pressure resulting from the reduction in cross-section on the support columns. The support columns themselves can have a round, oval or polygonal cross section.
A particularly advantageous transverse stiffness can be achieved if the webs cross at right angles or abut one another. The webs extend parallel or at right angles to the longitudinal direction of the component, resulting in a grid-like construction.
A particularly advantageous arrangement of the support columns results if the support body has three rows of support columns parallel to the long sides of the component, the middle row being offset from the two outer rows and the webs each having two adjacent columns of the middle row in the longitudinal direction and Connect two adjacent columns in the outer rows to each other in the transverse direction. This results in a continuous, cloverleaf-like pattern that extends over the entire length of the component. All support columns are directly or indirectly connected to each other.
It is also possible for two such support bodies to be arranged parallel to one another independently of one another, the center support columns of one support body and the outer support columns of the other support body lying on a common plane. Depending on the dimensioning and intended use of the component, a variety of arrangement patterns of the webs and support columns are conceivable. The support columns can essentially only be connected to one another with crossing webs or only with T-shaped abutting webs. Mixed forms of this arrangement are also conceivable.
Optimal thermal insulation in the wall plane results when the upper and lower end faces of the webs are set back relative to the lower and upper bearing surfaces, such that the webs are covered by thermal insulation material. The webs that hold the individual support columns together do not touch the support surface of the component or the masonry lying on the component in this way. The webs on the finished component are also not visible from the outside. With regard to the flow of forces, it has proven to be particularly advantageous that each of the individual webs crossing and / or abutting on one side is concavely curved inwards on its lower and upper end face. Any bending forces are optimally introduced into the side walls of the support columns.
With regard to the mechanical and thermal properties as well as with regard to the production technology, it has proven to be particularly advantageous if the thermal insulation body consists of a polystyrene rigid foam and the support body consists of a cement mortar. Other materials are of course conceivable. The support body could be made of metal or a particularly load-bearing plastic. The thermal insulation body, which does not have to perform a supporting function, could also be designed as a multi-layer body made of different materials. Finally, the top and bottom of the component could also be covered with a moisture-proof film or the like.
An embodiment of the invention is shown in the drawings and will be described below. Show it:
1 is a schematic representation of a typical installation option for a component,
2 shows a plan view of a component according to the invention,
3 shows a cross section through the plane A-A according to FIG. 2 on an enlarged scale, and
Fig. 4 is a plan view of an alternative embodiment.
Fig. 1 shows the known use of generic components. Masonry, for example on a residential building, consists of an inner wall shell 2 and an outer wall shell 3. An intermediate insulation 4 ensures adequate thermal insulation in the horizontal direction. This so-called two-shell masonry is common today, although other designs are of course also conceivable.
The inner wall shell 2 does not rest directly on the base plate 5, but on a number of components 1. This also results in thermal insulation in the vertical direction x, preventing heat from flowing off into the colder base plate 5 via the inner wall shell.
As can be seen from FIGS. 2 and 3, the component consists of an essentially cuboidal thermal insulation body 6 made of a foamed material, for example of a polystyrene rigid foam. The heat insulation body can have a length of 80 cm, a width of 24 cm and a height of 11 cm, for example. Other dimensions are of course possible in adaptation to existing building standards, etc.
Each thermal insulation body is provided on one end face with a groove 17 in the vertical direction and on the opposite end face with a corresponding rib 18. Each rib 18 fits positively into the groove 17 of an adjoining component.
Distributed over the entire surface of the component, support columns 9 made of a hard, load-bearing material, preferably of a cement mortar, are arranged in a regular pattern. These support columns with a diameter of, for example, 3 cm extend continuously from the lower support surface 7 to the upper support surface 8. However, the support columns taper in cross-section towards the lower support surface 7, so that the diameter in the plane of the lower support surface 7, for example, only is still 2.5 cm. It follows from this that, for example, the lower column area 11 is 4.9 cm 2 and the upper column area 12 is 7 cm 2. Overall, this results in a substantial reduction in the cross-sectional area, which can be considered as a thermal bridge in the vertical direction.
The support columns 9 are arranged one behind the other in a cloverleaf-like pattern. A support body consists of a middle row of columns 13 and two outer rows of columns 14, 14 min, which are arranged offset to the middle row of columns. The adjacent columns in the longitudinal direction and the adjacent columns in the transverse direction are each held together by crossing webs 10. At the crossing points, the webs are slightly expanded for structural reasons.
In the exemplary embodiment, two similar support bodies 21 and 22 are arranged parallel to one another, the support columns of the middle row 13 of one support body and the support columns of the outer rows 14, 14 min of the adjacent support body lying on a common plane 20. The support bodies are embedded independently of one another in the thermal insulation body 6. Of course, it would also be possible to connect these two support bodies to one another by crossing webs on the adjacent support columns. In order to ensure that three support columns are arranged on each level 20, the support body 21 is provided at both ends with end webs 19, which are T-shaped.
The configuration of the crossing webs 10 can be seen more clearly from FIG. 3. The end face 15 of the webs is provided on both sides with an inward curvature 16. The end faces are thus completely covered by the thermal insulation body 6. Nevertheless, the webs are connected to the support columns 9 practically over their entire height, which is particularly advantageous in terms of strength.
FIG. 4 shows an alternative component of approximately the same length and height as the component according to FIG. 2, but with a smaller width. Instead of two separate support bodies, however, only a single support body is arranged in the heat insulation body 6, but has a total of five parallel rows of support columns 9 in width. The second row 24 and the fourth row 26 are arranged offset in the longitudinal direction to the first row 23, to the third row 25 and to the fifth row 27. Two longitudinally adjacent support columns of the second and fourth rows and two transverse support columns of the first row , third and fifth rows are interconnected by the webs 10.
The production of the components is relatively simple since the individual support bodies have no undercuts or the like. First, the supporting bodies are poured from cement mortar in a mold. The finished support bodies are then placed in a shape that corresponds to the outer contour of the heat insulation body. The mold is then foamed.