DE19708689A1 - Bausatz aus Wandbauelementen für Gebäude - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Bausatz aus geschoßhohen Wand- Bauelementen mit Rastermaßen für den Bau von Gebäuden sowie ein Verfahren zur Errichtung eines Geschosses eines Gebäu­ des aus Wandbauelementen eines solchen Bausatzes.

Abgesehen von Hochhäusern werden die Wände der meisten Häu­ ser in langwieriger Arbeit auf der Baustelle aus Mauerstei­ nen und anderen kleinformatigen Wandbauelementen errichtet. Auch die Schalarbeiten bei Wänden aus Beton nehmen viel Zeit in Anspruch. Für individuelle Fertighäuser und Wohn­ blöcke in Plattenbauweise werden deshalb mit industriellen Arbeitsverfahren geschoßhohe Wandelemente vorgefertigt, die auf der Baustelle miteinander sowie mit Böden und Decken verbunden werden. Allerdings richtet sich dabei die Form der Wandelemente nach dem jeweiligen Grundriß des Geschos­ ses. Es werden zwar eine Vielzahl von Grundrißvarianten an­ geboten, aber wegen der großen Zahl unterschiedlicher Wand­ teile nicht auf Lager gehalten, so daß die Produktion der meisten Teile erst nach Auftragseingang beginnt und der Bauherr normalerweise eine Lieferzeit von mehreren Wochen oder gar Monaten in Kauf nehmen muß. Spontane nachträgliche Änderungen des Grundrisses während der Bauphase sind unter diesen Umständen praktisch nicht mehr möglich oder mit un­ verhältnismäßigen Verzögerungen und Kosten verbunden. Außer­ dem sind die meisten vorgefertigten Wandbauelemente nicht ohne Abstützung aufzustellen. Man braucht deshalb je­ weils eine geübte Mannschaft, spezielle Hub- und Haltevor­ richtungen für die Montage sowie zuverlässige formschlüs­ sige Verbindungsmittel zwischen benachbarten Wandbauelemen­ ten, damit sie sich im montierten Zustand gegenseitig stüt­ zen und aufrecht halten.

Bei Wandsystemen für optische und akustische Trennwände in Großraumbüros und für Messestände gibt es u. a. auch win­ kelförmige, standfähige Elemente (vgl. DE-GM 72 33 226), aber am meisten werden einfache, gerade Wandelemente mit unterschiedlichen Längen gebraucht. Weil sie sehr leicht und nicht geschoßhoch sind, ergeben sich beim Aufbau und Halten in aufrechter Stellung keine Probleme und Risiken. Typischerweise sorgen formschlüssige Verbindungen zwischen den Trennwandelementen für den Zusammenhalt und die Stand­ festigkeit der zusammengebauten Einheiten. Die Art der formschlüssigen Verbindungen ist entscheidend für die Dauer und den Schwierigkeitsgrad der Montagearbeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bausatz der eingangs genannten Art für Gebäudewände bereitzustellen, der sich schon mit sehr wenigen in Form und Größe unter­ schiedlichen Wandbauelementen für die Gestaltung einer Vielzahl verschiedener Grundrisse eignet und eine einfache, schnelle Montage gestattet.

Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Bausatz folgende Elemente mit unterschiedlichen Grundflächen aufweist:

• a) ein kleines rechtwinkliges Element, dessen beide Schen­ kel außen die Länge eines Rastergrundmaßes haben;
• b) ein großes rechtwinkliges Element, dessen beide Schen­ kel außen die Länge des doppelten Rastergrundmaßes ha­ ben;
• c) ein L-förmiges Element, dessen kurzer Schenkel außen die Länge des Rastergrundmaßes und dessen langer Schen­ kel außen die Länge des doppelten Rastergrundmaßes hat;
• d) ein spiegelbildlich L-förmiges Element, dessen kurzer Schenkel außen die Länge des Rastergrundmaßes und des­ sen langer Schenkel außen die Länge des doppelten Rastergrundmaßes hat, und
• e) ein T-förmiges Element, dessen Flansch und dessen mit der Flanschdicke gemessener Steg die Länge des doppel­ ten Rastergrundmaßes haben.

Es hat sich überraschend gezeigt, daß man eine sehr große Zahl verschiedener Grundrisse allein mit den genannten win­ kelförmigen Bauelementen realisieren kann, obgleich man bei Gebäudewänden in erster Linie nicht an die Ecken, sondern an die unterschiedlich langen, geraden Wände denkt. Der vorgeschlagene Bausatz aus nur fünf unterschiedlichen, aus­ schließlich winkelförmigen Wandbauelementen ist auch nicht dazu bestimmt, zuvor entworfene Grundrisse mit individuel­ len Maßen in die Praxis umzusetzen. Vielmehr soll umgekehrt der Grundriß nach Möglichkeit allein mit den angebotenen fünf winkelförmigen Wandbauelementen entwickelt werden. Man wird feststellen, daß sich in praktisch allen Situationen unter Berücksichtigung der Größe und Lage des Grundstücks und der Wünsche der Bauherren akzeptable und interessante Grundrisse gewinnen lassen, insbesondere, wenn die Dicke der Schenkel, des Flanschs und des Stegs jeweils 1/5 des Rastergrundmaßes und dieses 125 cm beträgt. Hierbei ist be­ rücksichtigt, daß bei Gebäudemaßen Längen, die ein ganzzah­ liges Vielfaches von 25 cm betragen, bevorzugt Verwendung finden. So ist z. B. eine Türbreite von 1 m ein übliches Maß, während z. B. schmale Toilettentüren eine Breite von 75 cm haben.

Der vorgeschlagenen Wanddicke von 25 cm liegt die Überle­ gung zugrunde, daß ausreichende Wärmedämmwerte für Außen­ wände nur mit einem mehrschaligen Wandaufbau erreicht wer­ den. Man kann also von dem bisher üblichen Denkschema mit dicken, wärmedämmenden Außenwänden, dünneren, tragenden In­ nenwänden und noch dünneren nicht-tragenden Innenwänden ab­ gehen und mit einer einzigen Wandstärke arbeiten, die ei­ nerseits die notwendige Tragfähigkeit hat, andererseits zum Rastergrundmaß paßt. Der Nachteil des etwas größeren Raum­ verlusts durch Verwendung der 25 cm dicken, vorgeschlagenen Wandbauelemente anstelle von dünnen, nicht-tragenden Zwi­ schenwänden wird ausgeglichen durch die Vorteile, nur fünf verschiedene Wandbauelemente zu brauchen, der besseren Schalldämmung zwischen benachbarten Innenräumen und der gleichmäßigeren Abstützung der über die Decke aufzunehmen­ den Lasten.

Der vorgeschlagene Bausatz erlaubt eine wesentliche Verkür­ zung und Vereinfachung der Bauzeit und eine Senkung der Baukosten. Es brauchen nur fünf verschiedene Wandbauele­ mente hergestellt zu werden. Sie können z. B. fabrikato­ risch in Formen aus Leichtbeton und für Kellergeschosse aus Schwerbeton gefertigt und in einer bestimmten Stückzahl auf Lager genommen werden. Da Risse meistens unmittelbar nach der Herstellung auftreten, können schadhafte Wandbauele­ mente aussortiert werden, bevor sie zum Einbau kommen. Die gleichbleibende Produktion und Lagerhaltung der wenigen un­ terschiedlichen Elemente erlaubt den Einsatz rationeller Fertigungsverfahren und eine gleichbleibende, hohe Ferti­ gungsgüte. Gemessen am Umsatz können die in Fabrik- und Handelslagern gehaltenen Stückzahlen und damit auch die Lagerkosten klein gehalten werden.

Für den Bauherrn hat das vorgeschlagene System zunächst den Vorteil, daß die benötigten Wandbauelemente sofort auf Ab­ ruf zur Verfügung stehen. Auch Grundrißänderungen, Um­ tausch und Nachbestellung von Wandbauelementen sind ohne zeitliche Verzögerung und überproportionale zusätzliche Ko­ sten möglich. Da sämtliche Elemente eine Winkelform haben und somit allein standfähig sind, können sie nach der For­ mung in aufrechter Lage diese Stellung beibehalten und brauchen jeweils nur versetzt zu werden. Dabei sind in das obere Ende der Elemente eingegossene Tragösen oder Trag­ haken aus Stahl hilfreich. Sie gestatten einen einfachen, schnellen Transport mittels Kränen von der Form zum Lager, auf ein Transportfahrzeug und an die Einbaustelle. Nach der Errichtung der Wände können die Tragösen abgeschnitten wer­ den. Unter Zuhilfenahme der üblichen Hebezeuge kann ggf. ein einzelner Mann die vorgefertigten Bauelemente unter Beibehaltung ihrer aufrechten Lage transportieren und an der Baustelle genau positionieren und ausrichten.

Auf der Baustelle werden die Wandbauelemente mit dem Funda­ ment, der Keller- oder Geschoßdecke, der auf ihnen ruhenden Decke und jeweils angrenzenden Wandbauelementen material­ schlüssig durch Mörtel oder Kleber verbunden. Zu diesem Zweck wird auf der Aufstellfläche dort, wo Wandbauelemente aufgestellt werden sollen, ein Mörtelbett vorbereitet. Die genau horizontale Ausrichtung auf gleichem Niveau erfolgt mittels untergelegter Tragklötzchen. In gleicher Weise wird eine Fertigdecke in ein auf der Oberseite der Wandbauele­ mente vorbereitetes Mörtelbett gelegt. Im Hinblick auf die Klebefuge zwischen aneinandergrenzenden Wandbauelementen werden sie mit einem geringen Untermaß gefertigt, so daß sie auch in der Summe ihrer Längen einschließlich der Kle­ befugen im Rastermaß bleiben. Für die Fuge genügt ein ganz geringes Untermaß, weil die fabrikatorische Herstellung millimetergenau ist.

Die vorgeschlagenen Wandbauelemente bilden die Ecken der umgrenzten Räume. Sie enden jeweils an Durchgängen, Fen­ stern und Türen. Stürze können zusammen mit einer Decke ge­ schalt und gegossen werden. Bei Einsatz von Fertigdecken können sie auch als Sonderbauteile in jeder gewünschten Länge, auch außerhalb des Rastermaßsystems, vorgefertigt und mit Winkelstücken an den Enden versehen werden, mit denen sie in einfacher Weise auf die angrenzenden Wandbau­ elemente aufgelegt werden können. Das Auflegen der Fertig­ decke wird dadurch nicht behindert, weil es ohnehin im Mör­ telbett erfolgt.

Ebenso wie die Stürze und die entsprechend langen Fenster­ bänke und Brüstungen unter den Fenstern können im Grundriß weitere Wandteile vorhanden sein, z. B. runde Treppenhäuser oder Erker sowie besonders lange gerade Wände, die auf kon­ ventionelle Weise errichtet werden. Dabei bleibt der große Vorteil erhalten, daß der weit überwiegende Teil aller Wände schnell und kostensparend durch einfaches Aufstellen weniger Standardelemente errichtet werden kann und nur noch wenig Handarbeit an der Baustelle erforderlich ist, um Son­ derwünsche zu erfüllen.

Installationsleitungen können in verkleideten Ecken, zwi­ schen benachbarten Wandbauelementen, die mit ausreichendem Zwischenabstand aufgestellt werden, und im Boden verlegt werden. Selbst wenn im Einzelfall Leitungsschlitze in die Wandbauelemente aus Leichtbeton gemeißelt werden müssen, ist der hierfür erforderliche Arbeitsumfang gering im Ver­ hältnis zu der Einsparung durch den Ersatz individuell ge­ mauerter oder geformter Wände durch nur noch mit einem Kran an der jeweils vorgesehenen Stelle aufzusetzende, von An­ fang an standfeste Standardelemente.

Ein Verputzen der vorgefertigten Wandbauelemente ist eben­ falls nicht erforderlich, weil sie mit glatten Flächen hergestellt werden können. Es genügt das Glätten der weni­ gen schmalen Fugen durch Verspachteln. Auf den Außenflächen der Außenwände wird eine Wärmedämmschicht angebracht und darauf bzw. davor in herkömmlicher Weise z. B. eine Putz­ schicht, eine vorgemauerte Wandschale, eine Holzverkleidung oder Fassadenplatten. Das fertige Massivhaus unterscheidet sich daher nach der Fertigstellung nicht von anderen, kon­ ventionell errichteten Massivhäusern.

Dasselbe Bauprinzip mit einem Bausatz aus nur fünf winkel­ förmigen Wandbauelementen läßt sich im übrigen in entspre­ chender Weise auch zur Herstellung von Fertighäusern im Holzrahmenbau anwenden. Hier sind die Wandbauelemente zwar grundsätzlich leichter, aber es macht sich auch als Vorteil bemerkbar, wenn nur wenige, immer gleiche Wandbauelemente produziert zu werden brauchen, die bereits mit dem Aufstel­ len standfest sind und nur noch in einer das Verrücken ver­ hindernden Weise mit dem Boden, angrenzenden Wandbauelemen­ ten und der Decke verbunden zu werden brauchen. Das Planen mit den ebenfalls jederzeit sofort verfügbaren Standardele­ menten bietet größere Freiheit in der Gestaltung der Grund­ risse als bisher bei Fertighäusern üblich. Da bei der Vor­ fertigung der Wandbauelemente die Lage von Installations­ leitungen nicht berücksichtigt werden kann, empfiehlt es sich, verhältnismäßig dicke Deckplatten auf den Holzrahmen anzubringen, so daß Schlitze in die Deckplatten einge­ schnitten werden können, die nach dem Einlegen der Leitun­ gen zugespachtelt werden. Im übrigen kann bei den erfin­ dungsgemäßen Wandbauelementen in Holzrahmenbauweise auf die erprobten Fertigungstechniken und den bewährten Wandaufbau von Fertighäusern zurückgegriffen werden.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachste­ hend anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1A, B eine perspektivische Ansicht und die vermaßte Grundfläche eines kleinen rechtwinkligen, gleichschenkligen Wand­ bauelements aus Beton;

Fig. 2A, B entsprechende Ansichten eines großen rechtwinkligen, gleichschenkligen Wand­ bauelements;

Fig. 3A, B entsprechende Ansichten eines L-förmi­ gen Wandbauelements;

Fig. 4A, B entsprechende Ansichten eines mit Bezug auf Fig. 3A, B spiegelbildlich ausge­ bildeten Wandbauelements;

Fig. 5A, B entsprechende Ansichten eines Wandbau­ elements mit T-förmiger Grundfläche;

Fig. 6A, B bis 10A, B jeweils eine perspektivische Ansicht und die Grundfläche von Wandbauelemen­ ten in Holzrahmenbauweise, die in ihren Maßen den Wandbauelementen aus Beton nach Fig. 1A, B bis 5A, B entsprechen;

Fig. 11 eine Skizze, die den Transport und die Aufstellung von Wandbauelementen nach Fig. 1A, B bis 5A, B veranschaulicht;

Fig. 12A, B Grundrisse des Erdgeschosses und Ober­ geschosses eines mit Wandbauelementen nach Fig. 1A, B bis 5A, B errichteten Gebäudes.

Das in Fig. 1A, B gezeigte Wandbauelement 10 ist ein aus Leichtbeton LB5 nach DIN 4232 oder Schwerbeton B 25 nach DIN 1045 bestehender prismatischer Körper mit einer Höhe von 2,63 m, d. h. der Wandhöhe eines Geschosses, und der in Fig. 1B dargestellten, rechtwinklig gleichschenkligen Grundfläche mit einer äußeren Schenkellänge von 1,25 m und einer Wanddicke von 25 cm. Die Wanddicke beträgt demnach 1/5 der äußeren Schenkellänge bzw. 1/4 der inneren Schen­ kellänge.

Das in Fig. 2A, B gezeigte Wandbauelement 12 hat dieselbe Höhe und Wanddicke, aber eine rechtwinklig gleichschenklige Grundfläche mit einer äußeren Schenkellänge von 2,50 m.

Die in Fig. 3A, B und 4A, B dargestellten Wandbauelemente 14, 16 haben ebenfalls die genannte Höhe und Wanddicke. Die rechtwinklige Grundfläche hat jeweils einen kurzen Schenkel mit einer äußeren Kantenlänge von 1,25 m und einen langen Schenkel mit einer äußeren Kantenlänge von 2,50 m. Die bei­ den Wandbauelemente 14, 16 unterscheiden sich nur in der Anordnung des kurzen Schenkels relativ zum langen Schenkel. Bei dem Wandbauelement nach Fig. 3 A, B hat die Grundfläche die Form eines "L", während die Grundfläche des Wandbauele­ ments nach Fig. 4A, B als spiegelbildlich L-förmig charakterisiert werden kann.

Das in Fig. 5A, B gezeigte Wandbauelement 18 hat ebenfalls die vorstehend genannte Höhe und Wanddicke, aber eine T-förmige Grundfläche mit einer Flanschlänge von 2,50 m und einer Steglänge von 2,25 m. Addiert man zu der Steglänge die Wanddicke des Flanschs, so erkennt man, daß die Tiefe der Grundfläche nach Fig. 5B ebenso wie deren Breite 2,50 m beträgt.

Die jeweils mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 1A, B bis 5A, B, jedoch zusätzlich mit einem Indexstrich gekenn­ zeichneten Wandbauelemente nach Fig. 6A, B bis 10A, B ha­ ben dieselben Maße, sind aber in Holzrahmenbauweise er­ stellt. Die Holzrahmen bestehen jeweils aus einem Eckpfo­ sten im Scheitelpunkt, mehreren senkrechten Ständern und oberen sowie unteren Rahmenhölzern. Sowohl die mit Bezug auf die Ecke inneren Seitenflächen als auch die äußeren Seitenflächen sind mit Abdeckplatten bekleidet, und die von den Rahmenhölzern und Abdeckplatten begrenzten inneren Hohlräume der Wandbauelemente sind mit einem nicht gezeig­ ten Isoliermaterial, z. B. Mineralwolle, ausgefüllt.

Wie in Fig. 11 gezeigt, werden die vorstehend anhand von Fig. 1A, B bis 11A, B beschriebenen Wandbauelemente vor­ zugsweise aufrechtstehend gelagert und transportiert. Mit­ tels an ihrer Oberseite angebrachter Ösen 20 können sie dann jederzeit an einen Kran angehängt und in der vor­ gesehenen Position auf der Bodenfläche, im Beispielsfall nach Fig. 11 einer Kellerdecke, abgesetzt werden, und zwar Wandbauelemente aus Beton jeweils auf einem Mörtelbett 22. Auch vorgefertigte Fensterstürze 24 können in gleicher Wei­ se an Ösen 20 transportiert und mit nicht gezeigten Winkel­ stücken auf die angrenzenden Wandbauelemente aufgelegt wer­ den.

Die in Fig. 12A, B gezeigten Grundrisse des Erdgeschosses und des Obergeschosses eines Einfamilienhauses sind ein Beispiel dafür, wie man allein unter Verwendung eines er­ findungsgemäßen Bausatzes, sogar ohne das in Fig. 5 ge­ zeigte T-förmige Wandbauelement, Außen- und Innenwände ei­ nes individuell geplanten Wohngebäudes errichten kann. Man erkennt insbesondere, daß bei dem zugrundeliegenden Raster­ grundmaß von 1,25 m und der gewählten Wanddicke von 25 cm harmonische Proportionen entstehen. Dies ist umso erstaun­ licher, als die Schenkel aller Wandbauelemente nur zwei un­ terschiedliche Längen haben, nämlich entweder das Raster­ grundmaß oder die doppelte Länge.

Claims (8)

1. Bausatz aus geschoßhohen Wandbauelementen mit Raster­ maßen für den Bau von Gebäuden, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Elemente mit unterschiedlichen Grund­ flächen aufweist:

• a) ein kleines rechtwinkliges Element (10, 10'), dessen beide Schenkel außen die Länge eines Rastergrundmaßes haben;
• b) ein großes rechtwinkliges Element (12, 12'), dessen beide Schenkel außen die Länge des doppelten Rastergrundmaßes haben;
• c) ein L-förmiges Element (14, 14'), dessen kurzer Schenkel außen die Länge des Rastergrundmaßes und dessen langer Schenkel außen die Länge des doppelten Rastergrundmaßes hat;
• d) ein spiegelbildlich L-förmiges Element (16, 16'), dessen kurzer Schenkel außen die Länge des Rastergrundmaßes und dessen langer Schenkel außen die Länge des doppelten Rastergrundmaßes hat, und
• e) ein T-förmiges Element (18, 18'), dessen Flansch und dessen mit der Flanschdicke gemessener Steg die Länge des doppelten Rastergrundmaßes haben.

2. Bausatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Schenkel, des Flanschs und des Stegs je­ weils 1/5 des Rastergrundmaßes beträgt.

3. Bausatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastergrundmaß 125 cm beträgt.

4. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Wandbauelemente (10-18; 10'-18') an ihrem oberen Ende mit Traghaken oder -ösen (20) versehen sind.

5. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Wandbauelemente (10-18; 10'-18') glatte Seitenwandflächen haben.

6. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Wandbauelemente (10-18) aus Schwer- oder Leichtbeton bestehen.

7. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Wandbauelemente (10'-18') aus geschoßhohen Holzrahmen und darauf derart befestigten Abdeckplatten bestehen, daß diese eine Aussteifung bil­ den.

8. Verfahren zur Errichtung eines Geschosses eines Gebäu­ des aus Wandbauelementen des Bausatzes nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Wände des Geschosses benötigten Wandbauelemente (10-18; 10'-18') auf einer Bodenfläche, selbständig stehend, ausge­ richtet und mit dieser sowie an gegeneinanderstoßenden Seitenkanten miteinander verbunden werden, ggf. Sturz­ bauelemente (24) als Sonderbauteile an mit bestimmtem Zwischenabstand aufgestellten Wandbauelementen (10-18; 10'-18') gelagert werden und dann eine Geschoß­ decke auf die Wandbauelemente aufgelegt und mit diesen verbunden wird.