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Die Erfindung betrifft eine Holzdecke bzw. ein Holzdeckenelement, das insbesondere für Geschossdecken geeignet ist.
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Es sind Balkendecken bekannt, die im Wesentlichen aus Holz bestehen, aber akustisch sehr nachteilig sind. Auch sind Geschossdecken aus Brettstapelelementen verbreitet, die aus massiven, flächigen Bauteilen bestehen. Sie werden aus nebeneinander angeordneten Brettern mit Nägeln oder Hartholzstabdübeln zusammengefügt. Alternativ können diese auch verklebt werden. Die Nachteile der Brettstapelbauweise sind außerdem in eine schlechte Schallschutzdämmung im Rohzustand sowie eine problematische Auflagerausbildung bei Decken.
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Weiterhin gibt es sogenannte Hybriddecken, die Holzelemente aufweisen, aber zusätzlich mit Beton vor Ort oder im Werk ergänzt werden. Nachteilig ist, dass Beton insbesondere bei Einbringen vor Ort viel Feuchtigkeit ins Gebäude einträgt. Hinzu kommt, dass Hybriddecken üblicherweise nur etagenweise verbaut werden können und die Trockenzeit bis zu 6 Wochen betragen kann.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Deckenkonstruktion, insbesondere ein verbessertes Holzdeckenelement zu schaffen. Die Nachteile des Stands der Technik sollen hierbei vermieden werden. Erfindungsgemäß wird die Erfindung durch eine Holzdecke mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst.
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Demnach besteht eine erfindungsgemäßes Holzdeckenelement aus voneinander beabstandeten Tragebalken zwischen denen Verbindungselemente, insbesondere Bretter angeordnet sind. Die Verbindungselemente sind vorzugsweise als Brettstapel ausgebildet, wie sie auch bei einer Brettstapeldecke verwendet werden. Die Formulierung, dass sich die Verbindungselemente zwischen den Tragebalken befinden ist dabei aber derart zu verstehen, dass die Verbindungselemente von einem Tragebalken bis zum benachbarten Tragebalken erreichen, sodass Schüttgut zwischen die Tragebalken einfüllbar ist. Die Verbindungselemente können auch derartige Dimensionen aufweisen bzw. derart lang sein, dass sie mehrere Tragebalken, wie weiter unten beschrieben, verbinden oder abdecken.
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Die erfindungsgemäßen Holzdeckenelemente sind stirnseitig durch quer verlaufende Tragebalken verschlossen. Somit ergibt sich eine Art Rahmen, gebildet durch zumindest zwei längs und zwei quer verlaufende Tragebalken. Die quer verlaufenden Tragebalken können tragend oder nichttragend ausgeführt sein. Je nach späterer örtlicher Verwendung des Holzdeckenelements kann also auch die Nutzung eines Abschlussbretts mit geringerem Durchmesser ausreichen.
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Die Höhe der Tragebalken übersteigt dabei die Höhe der Verbindungselemente, so dass zwischen den Tragebalken befüllbare Freiräume ausgebildet sind. In diese kann jedes geeignete Material eingefüllt werden, vorzugsweise Sand, Kies oder Kunststoff, spezielles thermisches und/oder akustisches Isoliermaterial oder ähnliches. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von sehr trockenen Materialien, da dadurch, im Gegensatz zu üblichen Geschossdecken aus Beton, deutlich weniger Feuchtigkeit ins Gebäude ein gebracht wird. Vorteilhafterweise weist das Material eine möglichst hohe Masse auf.
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Neben dem erfindungsgemäßen Auffüllen mit Schüttgut ist auch ein Hinzufügen von weiteren Materialien je nach Anforderungen vor Ort sinnvoll. Beispielsweise kann zunächst eine Schicht aus thermisch und/oder akustisch isolierendem Material wie Glaswolle oder ähnliches in den Freiraum eingebracht werden, die dann mit dem Schüttgut abgedeckt wird. Denkbar ist auch, dass zunächst Schüttgut in den Freiraum eingebracht und ein verbleibender Raum anschließend mit isolierenden Material gefüllt wird.
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Die gefüllten Freiräume sind vorzugsweise durch Abdeckelemente verschlossen. Wird aus den Holzdeckenelementen eine Geschossdecke gebildet, können die Abdeckelemente hochwertig ausgeführt sein, beispielsweise mit Parkett oder Laminat und somit unmittelbar als Fußboden für das oberen Geschoss dienen. Die Abdeckelemente können vorzugsweise also ebenfalls aus Holz gefertigt sein, sie können aber auch als Konstruktionsfläche für den weiteren Fußbodenaufbau, beispielsweise Estrich, dienen.
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Durch die Füllung der Freiräume können die Eigenschaften des Holzdeckenelements nahezu nach Belieben eingestellt werden. Insbesondere ist es möglich, die Masse einer Holzdecke wesentlich zu erhöhen, um auch die thermische oder akustische Isolierung zu verbessern. Die Freiräume können dabei vollständig mit Schüttgut und ggfs. weiteren Materialien ausgefüllt werden, es kann aber ausreichen, diese nur zu 30 bis 90 %, vorzugsweise 50 bis 70 % zu befüllen.
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Das erfindungsgemäße Holzdeckenelement ist vorzugsweise ausschließlich aus Holz zuzüglich des entsprechenden Füllmaterials gefertigt. Denkbar ist aber auch, dass die Verbindungselemente oder sogar die Tragebalken aus Kunststoff oder anderen Materialen bestehen.
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Beispielsweise kann ein erfindungsgemäßes Holzdeckenelement eine Länge von 3 m und eine Breite von insgesamt 1,25 m aufweisen. Es ist aus drei horizontal beanstandeten Tragebalken gebildet, die eine Höhe von 0,17 m bis 0,36 m aufweisen. In Längsrichtung endseitig sind an den beiden Stirnseiten jeweils quer verlaufende Tragebalken vorgesehen, wodurch sich zwischen den Tragebalken in diesem Ausführungsbeispiel zwei Freiräume mit einem Gesamtvolumen von etwa 0,341 m3 ergeben, die mit Schüttgut, vorzugsweise Sand, gefüllt sind. Die Breite, die Höhe und die Länge der Tragebalken und somit auch der Freiräume dazwischen sind durch die statischen Anforderungen des Baukörpers bestimmt und können an diesen angepasst werden.
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Oberseitig ist das erfindungsgemäße Holzdeckenelement in dieser Variante mithilfe eines Abdeckelements, beispielsweise einer Grobspanplatte (OSB-Platte) oder andere Werkstoffe abgedeckt bzw. verschlossen. Insgesamt weist ein solches Deckenelement in Abhängigkeit der Rohdichte des Holzes und der Masse des Schüttguts etwa 200 bis 350 kg/m2, vorzugsweise 250 bis 300 kg/m2 flächenbezogene Masse auf.
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Messungen haben ergeben, dass der bewertete Norm-Trittschallpegel mit etwa 75 dB einen Wert aufweist, der ungefähr demjenigen gleichschwerer Massivdecken entspricht. Durch Nutzung eines zusätzlichen Trockenestrichs, der auf das Holzdeckenelementen aufgetragen wird, reduziert sich der bewertete Norm-Trittschallpegel auf einen Wert von etwa 57 dB. Bei Verwendung einer zusätzlichen Trittschalldämmplatte reduziert sich der bewertete Norm-Trittschallpegel sogar noch weiter auf 50 dB. Eine Deckenkonstruktion basierend auf erfindungsgemäßen Holzdeckenelement hat das Potenzial, in Kombination mit schwimmenden Trockenestrichen die verschärften Anforderungen der DIN 4109 für Mehrfamilienhäuser zuverlässig einzuhalten. Es ist sogar wahrscheinlich, dass bei weitere Optimierung der Konstruktion auch die Anforderungen an Einfamilien-, Reihen- und Doppelhäusern eingehalten werden.
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Erfindungsgemäß können die Tragebalken über Verbindungsmittel miteinander verbunden sein, die jeweils zwischen zwei Tragebalken angeordnet sind. Von unten sind dann jeweils die Tragebalken und die dazwischen angeordneten Verbindungselemente sichtbar. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Verbindungselemente nicht nur die Last tragen, sondern auch als eine Art Sichtblende dienen. Die Tragebalken setzen dann beispielsweise auf ein einziges flächiges Verbindungselement auf und sind mit diesem fest verbunden, beispielsweise verklebt, verschraubt, verdübelt oder vernagelt. In diesem Fall ist von unten nur das Verbindungselement, beispielsweise ausgeführt als sichtbare Trägerplatte sichtbar.
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Das erfindungsgemäße Holzdeckenelement kann Brandschutzvorgaben wie F30B, F60B oder F90B erfüllen. Die Feuerschutzklasse der Holzdeckenelemente ergibt sich dabei in erster Linie aus der Bodenhöhe des Holzdeckenelements. Zusätzlich kann eine nichttragende Abdeckung auf der Unterseite vorgesehen sein, beispielsweise gebildet durch eine Gipskarton- bzw. Gipsfaserplatte oder andere feuerhemmenden Bekleidungen, wodurch der Brandschutz zusätzlich erhöht werden kann. Die Unterseite kann nach dem Einbau auch verputzt werden. Um die Feuerfestigkeit weiter zu erhöhen können die Tragebalken alternativ auch aus Stahl gebildet sein, die beispielsweise mit Gipskartonplatten abgedeckt sind. Dadurch lassen sich Brandschutzvorgaben wie beispielsweise F30A, F60A oder F90A erreichen.
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Grundsätzlich gilt für sämtliche Ausführungen des erfindungsgemäßen Holzdeckenelements, dass diese mit sichtbarer Unterseite (SI) oder nicht sichtbarer Unterseite (NSI) ausgeführt sein können. Die Ausführung mit sichtbarer Unterseite bedeutet, dass das Holzdeckenelement nach der Montage als Geschossdecke unverändert von unten sichtbar bleibt.
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Grundsätzlich ist das erfindungsgemäße Holzdeckenelement für jede Geschossdecke geeignet, aber auch als Dachelement zur Errichtung von Dächern. Dabei kann anstelle des Schüttguts vorzugsweise ein Isolationsmaterial wie beispielsweise Glaswolle eingebracht sein. Insbesondere eignet sich das erfindungsgemäße Holzdeckenelement als Sparrenelement.
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Denkbar ist auch die Verwendung als Flachdachabdeckung für Massivhäuser, auch dabei können die Vorzüge der erfindungsgemäßen Holzdeckenelemente genutzt werden.
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Schließlich ist auch die Verwendung als Geschossdecke in einem Massivhaus vorteilhaft, da die Fertigung und Montage schnell und einfach erfolgen kann und keine Feuchtigkeit in den Rohbau eingebracht wird. Das erfindungsgemäße Holzdeckenelement kann insbesondere auch als Trenndecke zwischen Wohneinheiten bei mehrgeschossiger Bauweise eingesetzt werden.
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Ein wesentlicher Vorteil der Füllung des Holzdeckenelements mit mineralischem Schüttgut, wie beispielsweise Sand, besteht auch in der Wärmespeicherkapazität des Schüttguts. Gerade in Heizperioden ist dies sehr vorteilhaft.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante ist zwischen den Abdeckelement und den Tragebalken eine akustische Entkopplung vorgesehen. Beispielsweise kann eine Lage aus einem elastomeren Material auf den Tragebalken aufgebracht werden, auf das dann wiederum das Abdeckelement befestigt wird. Auch ist es möglich, dass Holzdeckenelement oberseitig mit einer Lattung aus beanstandeten einzelnen Brettern oder Balken vorzusehen, wobei das Abdeckelement auf diese Lattung aufgebracht wird. Auch dadurch wird die Übertragung des Körperschalls zwischen den Tragebalken und den Abdeckelement reduziert. Auch eine Kombination einer zusätzlichen Materiallage zur akustischen Entkopplung und der Verwendung der Lattung ist denkbar, nämlich durch Anordnung einer Lattung, die unterseitig, also in Richtung der Tragebalken, eine zusätzliche Lage aus akustisch dämmendem Material, beispielsweise einem Elastomer aufweist. Ein akustischer Trommeleffekt, der sich möglicherweise durch einen Freiraum unterhalb der Abdeckelement ergibt, kann erfindungsgemäß auch durch Einbringen eines zusätzlichen akustisch dämmenden Materials aufgehoben oder zumindest reduziert werden. Erfindungsgemäße können die Abdeckelement auch unterseitig, also in Richtung des Hohlraums mit einem akustisch dämmenden, vorzugsweise elastomeren oder weichen Material beschichtet sein.
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Das erfindungsgemäße Holzdeckenelement hat weiterhin den Vorteil, dass Installationen, wie beispielsweise elektrische Leitungen, Gas-, Wasser- oder Abwasserleitungen problemlos innenliegend angeordnet werden können. Insbesondere können sie nach Art eines Baukastenprinzips ab Werk vormontiert sein, sodass die einzelnen Holzdeckenelement bzw. die integrierten Installationen vor Ort lediglich miteinander verbunden werden müssen.
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Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert diese sind nur beispielhaft zu verstehen und sollen die Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränken. Es zeigen:
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1: eine erste Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Holzdeckenelements im Querschnitt,
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2: das Holzdeckenelement aus 1 in perspektivischer Darstellung, im Querschnitt,
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3: das Holzdeckenelement aus 1 von oben,
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4: das Holzdeckenelement aus 1 mit zusätzlicher nicht-tragender Abdeckschicht auf der Unterseite,
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5: eine zweite Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Holzdeckenelements im Querschnitt,
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6: das Holzdeckenelement aus 5 in perspektivischer Darstellung, im Querschnitt,
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7: eine dritte Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Holzdeckenelements im Querschnitt,
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8: das Holzdeckenelement aus 7 in perspektivischer Darstellung, im Querschnitt,
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9: eine weitere Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Holzdeckenelements im Querschnitt,
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10: perspektivische Darstellung eines Bereichs eines Holzdeckenelements auf einem Auflager, teilweise geschnitten,
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11: Schnittdarstelllung eines Bereichs eines Holzdeckenelements auf einem Auflager.
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In allen Figuren ist ein Holzdeckenelement 20, bestehend aus horizontal beabstandeten Tragebalken 22 und dazwischen angeordneten Verbindungselementen 24, gezeigt. Die Verbindungselemente 24 bestehen in dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus Brettstapeln, sie können aber auch durch eine massive Holzplatte bzw. mehrere benachbarte Holzbretter gebildet sein. Denkbar ist auch die Verwendung von Kunststoff- oder Holz-Kunststoff-Mischmaterialien.
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3 zeigt das Holzdeckenelement 20 von oben. Dadurch wird deutlich, dass auch an den Stirnseiten des länglichen Holzdeckenelements 20 Tragebalken 22 vorgesehen sind. Im gezeigten Beispiel weisen diese die gleiche Breite wie die längs verlaufenden Tragebalken 22 auf, sie können aber auch einen geringeren Durchmesser aufweisen.
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In den 1 bis 4 und 9 sind als Verbindungselemente 24 Platten vorgesehen, die an einer Unterseite 23 des Holzdeckenelement 20 zwischen den Tragebalken 22 vorgesehen sind. Sie können mit den Tragebalken 22 auf geeignete Art und Weise verbunden sein, beispielsweise verklebt, verschraubt, verdübelt, vernagelt und/oder vernietet. Bei dieser Ausführungsvariante weisen die Tragebalken 22 eine vertikale Höhe H auf, die die Höhe H der Verbindungselemente 24 übersteigt. Dadurch ergeben sich zwischen den Tragebalken Freiräume 26, die bedarfsweise befüllbar sind. In den gezeigten Ausführungsbeispielen befindet sich Sand 28, dargestellt durch eine Schraffierung, in den Freiräumen.
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Weiterhin ist sind Abdeckelemente 30 gezeigt, welches das Holzdeckenelement 20 bzw. die Freiräume 26 nach oben bzw. oberseitig begrenzen und abschließen. Auf das Abdeckelement kann beispielsweise Estrich aufgebracht werden, denkbar ist aber auch das unmittelbare Aufbringen von beispielsweise Laminat oder Teppich.
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Bei der Ausführungsvariante gemäß 4 ist auf der Unterseite 32 eine weitere Abdeckung 34 vorgesehen. Diese nicht tragende Abdeckung 34 kann aus optischen Gründen und/oder aus Brandschutzgründen vorgesehen sein. Es bietet beispielsweise eine Abdeckung 34 aus Gipskarton, Fermacell® oder gleichwertigem Material an.
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Die 5 bis 8 zeigen eine zweite Ausführungsvariante der Erfindung, bei denen sich die Verbindungselemente 24 nicht zwischen den Tragebalken 22 erstrecken, sondern eine durchgängige Schicht ausbilden, auf der die Tragebalken 22 angeordnet sind. Die Tragebalken 22 stehen sozusagen auf den Verbindungselementen 24. Diese können als durchgängige Platte, wie gezeigt, oder aus mehreren einzelnen nebeneinander angeordneten Brettern gebildet sein. Ein Abdeckelement 30 kann ebenfalls vorgesehen sein.
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Die 7 und 8 zeigen eine Ausführungsvariante, bei der zusätzlich eine Isolationsschicht 36 innerhalb der Freiräume 26 angeordnet ist. Die Isolationsschicht 36 befindet sich unmittelbar auf den Verbindungselementen 24, also zwischen den Verbindungelementen 24 und dem Schüttgut bzw. dem Sand 28. in einer nicht gezeigten Ausführungsvariante kann die Isolationsschicht 36 auch seitlich entlang der Tragebalken 22 angeordnet sein, um auch die Tragebalken 22 vom Sand 28 zu entkoppeln. Die Isolationsschicht 36 kann thermisch und/oder akustisch optimiert sein, also aus einem entsprechend geeigneten Material bestehen.
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Die Ausführungsvariante gemäß 9 verdeutlicht, dass das erfindungsgemäße Holzdeckenelement 20 unterschiedliche Dimensionen aufweisen kann. Im beispielhaft gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß 9 sind beispielsweise vier Freiräume 26 vorgesehen, also entsprechend fünf Tragebalken 22.
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Die 10 und 11 zeigen die Anbringung eines erfindungsgemäßen Holzdeckenelements 20 im Eckbereich zweier Wände 38. Erkennbar sind Stichbalken 40, die rechtwinklig zueinander verlaufen. Das Holzdeckenelement 20 ist auf jeweils an den Wänden 38 befestigten Auflagern 42 gelagert. Angedeutet ist die Verwendung von Spaxschrauben 44 je Decken-/Stichbalken 40. Insbesondere 11 zeigt die Verwendung eines Wandankers 46, der mithilfe von Nägeln 48 mit der Wand 38 und dem erfindungsgemäße Holzdeckenelement 20 verbunden ist. Insgesamt unterscheidet sich die Anbringung/Montage des erfindungsgemäßen Holzdeckenelements 20 nicht wesentlich von der Montage eines üblichen Geschossdecken-Elements aus Holz nach dem Stand der Technik. Insofern stellt die Verwendung des erfindungsgemäßen Holzdeckenelements 20 kein ernsthaftes Problem dar, eine Anpassung der Montageschritte ist nicht oder nur in sehr geringem Maße notwendig.
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Die gezeigten Holzdeckenelemente 20 sind nur als beispielhafte Ausführungsvarianten zu sehen, insbesondere können beispielsweise die Verbindungselemente 24 andersartig ausgeführt sein, es können auch andere Füllmaterialien verwendet oder es kann auf das Abdeckelement 30 verzichtet werden.
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Für alle Ausführungsbeispiele gilt, dass insbesondere die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Freiräume 26 vollständig befüllt sein können. Dadurch wird insbesondere ein akustischer Trommeleffekt vermieden und/oder die thermische Isolation verbessert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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