DE3932972A1 - Kuehl- oder heizelement - Google Patents
Kuehl- oder heizelementInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Kühl- oder Heizelement nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
Aufgabe der Klimatechnik ist es, in Räumen aller Art einen bestimmten
Luftzustand unabhängig von äußeren Einflüssen herzustellen und selbsttätig
aufrechtzuerhalten. Störende Einflüsse sind der Außenluftzustand sowie
Wärme- und Kältequellen im Raum selbst.
Klimaanlagen und Klimageräte bestehen aus mehreren Einzelsystemen zur
Luftbehandlung, insbesondere aus Ventilatoren zur Förderung der Luft und
aus Wärmetauschern zur Erwärmung oder Kühlung der Luft. Die Zustands
änderung vollzieht sich bei konstantem Wassergehalt. Sinkt die Oberflächen
temperatur des Wärmetauschers unter die Taupunkttemperatur ab, konden
siert aus der Luft Wasser aus, sie wird gleichzeitig gekühlt und entfeuchtet.
Bei der herkömmlichen Raumklimatisierung gelangt Zuluft durch einen
Kanal und im Raum angebrachte Luftauslässe in diesen Raum. Gleichzeitig
verläßt Abluft den Raum, von der ein Teil ins Freie geblasen wird, die
sogenannte Fortluft. Der Rest, die Umluft, wird in einer Mischkammer mit
Außenluft gemischt.
Als störend wird bei dieser Art der Raumklimatisierung empfunden, daß z.
B. in klimatisierten Großraumbüros ein ständiger Luftzug herrscht, der zu
Erkältungen der dort arbeitenden Personen führen kann.
Es sind deshalb auch schon Kühl- und Wärmeeinrichtungen vorgeschlagen
worden, die im wesentlichen aus Kunststoff-Schläuchen bestehen, welche in
die Decken und/oder Böden der zu klimatisierenden Räume integriert sind.
Diese Schläuche werden von einem kalten oder warmen Fluid, z. B. von
Wasser, durchströmt und kühlen bzw. erwärmen auf diese Weise die Decken
bzw. die Fußböden. Da warme Luft nach oben steigt und kalte Luft nach
unten fällt, ist es zweckmäßig, für die Kühlung die Schläuche in den Decken
und für die Erwärmung die Schläuche in den Fußböden vorzusehen. Die auf
diese Weise entstehende natürliche vertikale Luftbewegung wird als wesentlich
angenehmer empfunden als die zumeist horizontale und durch Ventilation
erzeugte herkömmliche Luftbewegung.
Nachteilig ist bei dieser Decken- bzw. Fußbodenklimatisierung indessen,
daß die Kunststoffschläuche dünn und zerbrechlich sind, so daß sie im
rauhen Betrieb der Decken- bzw. Fußbodenbetonierung leicht zerstört werden
können. Der naheliegende Ausweg aus diesem Dilemma, dickere Metallrohre
zu verwenden, scheitert daran, daß hierdurch die Raumhöhe geringer wird.
Bei Hochhäusern, die aus zahlreichen Stockwerken bestehen, werden hier
durch erhebliche Mehrkosten verursacht, wenn die aktive Raumhöhe beibe
halten werden soll. Das ganze Hochhaus muß dann wesentlich höher geplant
werden, als es bei Kühlschläuchen mit geringerem Umfang der Fall wäre.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Kühl- oder Heiz
element zu schaffen, das sehr flach ist und dennoch eine geeignete große
Stabilität aufweist, um im rauhen Baubetrieb nicht zerstört zu werden.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß sich
mit bereits auf dem Markt vorhandenen einfachen Mitteln ein Element
herstellen läßt, das eine sehr hohe Stabilität hat und außerdem kostengünstig
ist. Dieses Element kann in nahezu beliebiger Größe hergestellt und montiert
werden, so daß es nicht nur für die Raumklimatisierung, sondern auch für
die Klimatisierung anderer Gegenstände geeignet ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und
werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen
Elements;
Fig. 2 einen Schnitt durch ein erstes erfindungsgemäßes Element;
Fig. 3 einen Schnitt durch ein zweites erfindungsgemäßes Element;
Fig. 4 einen Schnitt durch ein drittes erfindungsgemäßes Element;
Fig. 5 einen Schnitt durch ein viertes erfindungsgemäßes Element;
Fig. 6 einen Querschnitt durch eine verlorene Schalung, deren Hohlräume
teilweise ausgeschäumt sind;
Fig. 7 einen Fußbodenquerschnitt mit einer verlorenen Schalung, die aus
einem rohrförmigen Abstandhalter hergestellt ist;
Fig. 8 einen Schnitt durch eine Stegdreifachplatte als Fußbodenplatte
mit einer Fußbodenheizung/-kühlung;
Fig. 9 einen Raum mit einer Klimadecke, in der die erfindungsgemäßen
Elemente mit einer Betondecke in Verbindung stehen;
Fig. 10 eine Plattenkonstruktion ohne Röhren;
Fig. 11 einen Querschnitt durch einen Trägerkanal;
Fig. 12 nebeneinander angeordnete Elemente mit einem Trägerkanal;
Fig. 13 einen Querschnitt durch eine Stahlbetondecke mit einer zwei
schichtigen Platte, deren eine Schicht gewellt ist;
Fig. 14 eine Verankerung einer Stegdoppelplatte mit einer Stahlbetondecke;
Fig. 15 eine fertig vorbereitete Stegdoppelplatte mit Kapillarrohren als
Kollektor und Löchern für die Verdübelung mit der Stahlbeton
decke;
Fig. 16 eine perspektivische Darstellung einer Stahlbetondecke;
Fig. 17 einen Querschnitt durch eine Stahlbetondecke parallel zu den
Hohlräumen einer Stegdoppelplatte als verlorene Schalung mit
einem Stoß im Bereich der Zwischenwand.
In der Fig. 1 ist eine untere Metallplatte 1 dargestellt, auf der sich eine
sinusförmig gewellte Metallfolie 2 befindet. Über der Metallfolie 2 ist eine
obere Metallplatte 3 angeordnet, die im zusammengebauten Zustand mit
der Metallfolie 2 und der Metallplatte 1 ein Sandwich-Bauteil bildet.
In die Träger der sinusförmig gewellten Metallfolie 2 sind Zuführungs
schläuche 4 bis 7 und Abführungsschläuche 8 bis 10 gelegt, die an ein
relativ dickes Zuführungsrohr 11 bzw. an ein relativ dickes Abführungsrohr
12 angeschlossen sind. Über Verbindungsbögen 13 sind die Zuführungsschläuche
4 bis 7 und Abführungsschläuche 8 bis 10 miteinander verbunden. Das durch
das Zuführungsrohr 11 fließende Fluid, z. B. kaltes Wasser, strömt parallel
durch mehrere Zuführungsschläuche 4 bis 7 in das Sandwich-Bauteil hinein
und über die parallelen Abführungsschläuche 8 bis 10 und das Abführungs
rohr 12 wieder aus dem Sandwich-Bauteil heraus.
In der Fig. 2 ist ein Querschnitt durch ein erstes Heiz- oder Kühlelement
14 dargestellt, wobei sich in jedem zweiten Sinustal einer gewellten Metall
folie 15 ein Schlauch 16 bis 20 befindet. Oberhalb und unterhalb der Metall
folie 15 ist jeweils eine Deckschicht 21 bzw. 22 angeordnet. Die in der
Fig. 2 dargestellte sandwichartige Anordnung hat bei relativ geringem
Gewicht eine sehr große Stabilität, was in erster Linie auf die sinusförmige
Zwischenschicht 15 zurückzuführen ist.
Die Bögen der Zwischenschicht leiten im Gegensatz zu einem geraden
Balken, der die Querlasten durch Momente und Querkräfte überträgt, die
Lasten durch Momente, Querkräfte und Längskräfte weiter. Stützlinie für
eine gleichförmige Längs- oder Vertikallast ist die gewöhnliche Parabel
zweiter Ordnung, die durch eine Sinuskurve gut angenähert wird.
Das Element 14 wird beispielsweise in der Weise zusammengebaut, daß auf
die untere Metallplatte 22 die gewellte Metallfolie 15 mit ihren Talsohlen
geklebt wird. Hierauf werden die Schläuche in die jeweils zweiten Täler
der sinusförmigen Folie 15 gelegt, und anschließend wird die obere Metall
platte 21 mit den Bergkuppen der Folie 15 verklebt.
Die Fig. 3 zeigt ein zweites erfindungsgemäßes Element 23, bei dem Schläu
che bzw. Leitungen 24 bis 28 abwechselnd in Wellentälern bzw. Wellenbergen
einer Masse 29 untergebracht sind. Die obere Deckschicht 30 besteht hierbei
aus Gips oder Schaum oder Estrich oder Linoleum.
Die Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform 31 der Erfindung, die sich von
der ersten und zweiten Ausführungsform 14 bzw. 23 dadurch unterscheidet,
daß zwischen der oberen und der unteren Metallplatte 32 bzw. 33 keine
sinusförmige Metallfolie eingefügt ist, sondern daß beide Platten 32, 33 durch
Stege 34 bis 43 voneinander getrennt sind. Die Herstellung dieser Ausfüh
rungsform 31 geschieht in der Weise, daß die beiden Metallplatten 32, 33
mit jeweils zugeordneten Stegen 34, 36, 38, 40, 42 bzw. 35, 37, 39, 41, 43
als einheitliche Aluminium-Teile ausgebildet sind und in der Weise auf
einandergelegt werden, wie es die Fig. 4 zeigt. Die Verbindungsstellen 44,
45, 46 etc. werden dann durch Kleben oder Schweißen hergestellt. Beispiels
weise kann eine Silikonschnur durchgelegt werden.
Die Fig. 5 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Element 47, das dem
Element 31 weitgehend entspricht. Die Stege 50 bis 52 der oberen Platte
48 und die Stege 53, 54 der unteren Platte 49 werden jedoch nicht ver
schweißt oder verklebt, sondern in Nuten 55, 56, 57 eingeschoben, die
durch Führungen 58 bis 61 auf der jeweils gegenüberliegenden Platte 48
bzw. 49 gebildet werden. In diese Nuten 55, 56, 57 kann dann eine Poly
amidschnur eingelegt werden, die im Hot-Melt-Verfahren verklebt wird.
Fig. 6 zeigt eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Elements. Hier
ist die Schalungstafel 62 mit den Rohren 63, 64, 65 und den Deckschichten
66, 67 mittels eines geschäumten Materials 68 bis 71 verklebt. Die Rohre
63 bis 65 werden mit einem Kühl- oder Heizmedium durchströmt.
Die Fig. 7 stellt den Querschnitt durch eine weitere verlorene Schalungstafel
72 dar, die sich aus zwei Deckschichten 73, 74 aufbaut, zwischen die Rohre
75, 76, 77 als Abstandhalter eingebracht sind. Die Rohre 75 bis 77 dienen
dem Transport einer Kühl- oder Heizflüssigkeit, während die sich ergebenden
Luftzwischenräume 79, 80 als Luftkanal verwendet werden können. Auch
hier wird der bereits beschriebene Vorteil der Erfindung wieder besonders
deutlich: Verschiedene Funktionen wie Heizen, Kühlen, Klimatisieren, Lüften
sowie Statik der Schalttafeln selbst sowie weiterhin Schallschutz und Wärme
schutz sind in einer Ebene über die gesamte Wand-, Decken- oder
Fußbodenfläche verteilt. Hierdurch ist trotz geringster Höhe der Schalttafeln
von z. B. 4 mm Hohlraumquerschnitt und einer Raumtiefe von z. B. 6 m
ein luftführender Gesamtquerschnitt von 15,5 × 15,5 cm erzielbar. Um
einen Kanal dieses Querschnitts zu verlegen, ist bei herkömmlichen Vor
richtungen ein Deckenhohlraum von mindestens 25 cm erforderlich.
In der Fig. 7 weist eine Schalungstafel beispielsweise Aluminiumrohre auf,
die zwischen die Deckschichten 73, 74 eingeklebt oder mittels Ultraschall
eingeschweißt sind. Es könnte auch verzinktes Stahlmaterial verwendet
werden, wobei die Rohre 75, 76, 77 von außen durch die Deckschichten 73,
74 mittels Mikroplasmaschweißen verbunden sind. Die Verbindung mit der
oberen Deckschicht 73 erfolgt dabei über eine weitere Schicht 78. Der
Zwischenraum 79, 80 kann ausgeschäumt werden.
Fig. 8 zeigt eine weitere Variante 81 der verlorenen Schalung. Es ist eine
Stegdreifachplatte dargestellt, die sich aus den drei Platten 82, 83, 84 und
den gewellten Stegen 85, 86 zusammensetzt. Die Platten selbst werden in
einem industriellen Herstellungsverfahren aus Feinblech vom Coil mittels
Heizschmelzkleberverbindungen hergestellt. In diesem Beispiel ist die verlorene
Schalung als Fußbodenplatte auf Beton 87 aufgelegt und übernimmt damit
die weitere Funktion der Trittschalldämmung. Die Befestigung der verlorenen
Schalung erfolgt durch das Eindringen von Beton oder Estrich in Öffnungen
88, 89 in die Hohlkörper zwischen den Stegen. In die Hohlräume zwischen
den oberen Platten 82, 83 werden Rohre 188, 189 als Fußbodenheizung oder
-kühlung eingelegt. Das gute Wärmedämmvermögen der Hohlkörperkonstruk
tion der Stegdreifachplatte (<2 W/m2 K) ersetzt die sonst erforderliche
Wärmedämmung eines schwimmenden Estrichs. Selbstverständlich eignet
sich auch die beschriebene Fußbodenkonstruktion für eine Luftzu- oder
Luftabführung.
Vorteilhaft ist z. B. eine Luftzuführung über den Fußboden und eine Luft
abführung über die Decke, so daß Fußboden und Decke in kommunizieren
der Verbindung miteinander stehen. Das hohe Luftschall- und Trittschall
dämmaß von gewellten Stegdoppelplatten (32 dB für Luftschall) ermöglicht
einen weiteren Vorteil der Erfindung: der Innenraum wird akustisch gedämpft.
Damit ist ein Nachteil reiner Betonflächen, die den Schall sehr gut reflek
tieren, vermieden.
Die Innenraumoberflächen der Schalungstafeln können entweder bereits vor
Herstellung der Schalungstafeln im Coil auf Coil-Verfahren auf die innen
raumseitige Deckschicht aufgebracht werden, z. B. Lackieren, Tapezieren,
Folienbeschichtung oder auch auf die fertige Schaltafel vor oder nach Ein
bau. Neben bahnförmigen Materialien oder Lackbeschichtungen sind auch
keramische Beläge denkbar oder Granit oder Marmorbeschichtungen, die
wie in Fig. 7 dargestellt, vorzugsweise vor dem Verlegen in der Fabrik in
einem industriellen Verfahren aufgeklebt werden.
In der Fig. 9 ist ein Innenraum perspektivisch dargestellt, der mehrere
erfindungsgemäße Elemente aufweist, die in Form von Paneelen 90 bis 96
an Trägerschienen 97 bis 99 bzw. 100 bis 103 befestigt sind. Die Träger
schienen 97 bis 99 können gleichzeitig als Zu- und Abluftkanäle dienen.
Hierdurch ist es möglich, neben der Kühlung bzw. Erwärmung durch die
erfindungsgemäßen Elemente auch noch eine Kühlung oder Erwärmung
durch kalte oder warme Luft vorzunehmen. Dies kann z. B. dann vorteilhaft
sein, wenn in einem Haus ohnehin eine auf Luftumwälzung beruhende Klima
anlage vorhanden ist und wenn bei extrem tiefen oder hohen Außentempera
turen ein Raum geheizt bzw. gekühlt werden soll. Die Zuluft 104 strömt in
diesem Fall über den Trägerkanal 98 in die zweischaligen Paneele und über
die Seitenkanten 105, 106 in den Innenraum. Zu diesem Zweck müssen die
Metallfolie bzw. die Stege Durchbohrungen aufweisen, damit die Luft über
die Schläuche hinwegströmen kann. Auch dürfen die Schläuche den Raum
zwischen den beiden Metallplatten nicht luftdicht abschließen. Es ist jedoch
auch möglich, die Luft z. B. durch freie Sinusbögen oder durch die nicht
durch Schläuche belegten Kanäle strömen zu lassen. Im ersten Fall strömt
die Luft quer zur Richtung der Schläuche, während sie im zweiten Fall
parallel zu den Schläuchen strömt.
Die Abluft 107, 108 strömt über die Seitenkanten 109, 110 und 111, 112
vom Innenraum in die zweischaligen Paneele 91, 95 und von diesen in die
Trägerkanäle 97, 99. Die Träger 100, 101, 102, 103 haben lediglich Trag
funktion und sind an keine Klimaanlage angeschlossen.
Die Fig. 10 zeigt eine Plattenware 120 mit einer oberen Deckschicht 121,
eine untere Deckschicht 122 und eine mäander-trapezförmige Zwischen
schicht 123. In den Zwischenräumen 124, 125 zwischen den Deckschichten
121, 122 und der Zwischenschicht 123 können Kunststoffe vorgesehen sein.
Die Fig. 11 zeigt ein Trägerkanal 126 sowie dessen Anschluß an ein
zweischaliges Deckenpaneel 127. Das zweischalige Deckenpaneel 127 ist der
Einfachheit halber ohne die Schläuche und Zwischenstege dargestellt. Man
erkennt hierbei, daß der Trägerkanal 126 U-förmig ausgebildet und mit
dem Paneel 127 zu einem geschlossenen Kanal vereint ist. Das U weist
Abkantungen 128, 129 auf, über die die Befestigung und die Dichtung erfolgt,
indem zwischen Paneel 127 und Abkantungen 128, 129 ein zweiseitig kleben
des Dichtungsband 130, 131 gelegt wird. Selbstverständlich wäre auch eine
Schraub- oder Steckverbindung denkbar. Die offene U-förmige Ausbildung
des Trägerkanals 128 ist keine notwendige Voraussetzung; vielmehr ist auch
ein geschlossener Kanal möglich, der Öffnungen zum Ansaugen und Aus
blasen der Luft hat. Das U-Profil erscheint jedoch besonders günstig, da
die Luft zwischen Paneel 127 und Kanal 126 direkt, d. h. ohne weitere
Anschlüsse strömen kann. Das Paneel 127 weist auf der zum Trägerkanal
126 gelegenen Seite einen Schlitz 132 auf, durch den die Kommunikation
zwischen Kanal 126 und Paneel 127 hergestellt wird. Der Schlitz 132 kann
in die Platte 133 eingesägt oder eingefräst werden.
Die Fig. 12 stellt nochmals einen Schnitt durch den Trägerkanal 126 und
das Paneel 133 mit jeweils benachbarten Paneelen 134, 135 dar, und zwar
um 180 Grad gedreht. Die Paneele 134, 135 weisen Laschen 136, 137 auf,
die mit den Paneelen 134, 135 fest verbunden sind. Die Laschen 136,
137 liegen auf dem Paneel 133 auf, so daß die Paneele 134, 135 durch
das Paneel 133 getragen werden. Diese Konstruktion ist sinnvoll, wenn die
Paneele 134, 135 nicht durchströmt sind, d. h. nicht für die Zu- und
Abluft benötigt werden. Die Kanäle der Paneele 134, 135 sollten recht
winklig zu den Kanälen 126 des Paneels 133 angeordnet werden, um ein
Kommunizieren der Abluft und Zuluft über die zwischen Abluft- und Zuluft
paneel liegenden Paneele 134, 135 zu verhindern.
Das Paneel 133 ist auf seiner Rückseite mit Deformationen 138, 139 ver
sehen, damit die Kanalquerschnitte zum Zwecke der Drosselung verengt
sind. Klimaanlagen weisen im Bereich der Luftöffnungen zum Innenraum
oft Geräusche auf, die nur dadurch verhindert werden können, daß die
Öffnungen vergrößert werden. Das Problem der Geräuschentwicklung der
Luftöffnungen wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Luftein- und
-austrittsöffnungen durch die Deformationen 138, 139 der Kanalquerschnitte
verengt werden. Die Restlängen 140 bis 143 zu den jeweiligen Luftein- und
-austrittsöffnungen dienen der Schalldämpfung. Schallschutztechnische Vor
teile lassen sich auch durch eine Lochung der innenraumseitigen Deckschicht
der Paneele erzielen. Durch diese Lochung kann die Zu- und Abluft strömen.
In diesem Fall ist es nicht erforderlich, daß die Kanten der Paneele offen
sind. Wird dennoch angestrebt, daß die Zu- oder Abluft über die Paneel
kanten strömt, kann eine gelochte Deckschicht mit einem bahnförmigen
Material, z. B. einer Folie, einem Stoff oder einem Flies kaschiert werden.
Die Folie ist dabei zweckmäßig aus einem Kunststoff oder einem metalli
schen Werkstoff hergestellt.
Fig. 13 zeigt den Schnitt durch eine Betondecke 144, wobei die verlorene
Schalung zweischichtig aufgebaut ist. Die untere Schicht 145 ist eben, die
obere Schicht 146 ist gewellt ausgeführt. Diese Variante hat den Vorteil,
daß die Kapillarrohre 147, 148 direkt in die gewellte Schicht 146 eingelegt
werden können, ohne bei Verlegen der Eisen vor dem Betonieren zertreten
zu werden. Durch die Welle entsteht gleichzeitig eine große Oberfläche und
damit eine gute Haftung zum Beton. In den Hohlräumen zwischen der ge
wellten Schicht 146 und unterer Platte 145 kann Ab- oder Zuluft geführt
werden.
Bei einer Variante 149 der Erfindung ist die verlorene Schalung mehr
schichtig ausgeführt. Sie besteht aus einer Stegdoppelplatte, auf die eine
weitere Welle aufgebracht ist. In dieser Weise sind vielschichtige Konstruk
tionen denkbar, die den Vorteil größerer Steifigkeit haben und damit un
empfindlicher gegen Durchbiegungen sind. Die erhöhte Steifigkeit vereinfacht
die Stützung der verlorenen Schalung vor dem Betonieren. Es ist zu erwähnen,
daß die Erfindung gleichermaßen für eine Fertigteilbauweise geeignet ist.
Fig. 14 zeigt nochmals den Querschnitt durch eine Stahlbetondecke 150 mit
der Stegdoppelplatte 151 längs zu den Stegen. Es ist zu sehen, wie sich die
Stegdoppelplatte 151 an der Betondecke 150 über Öffnungen 152 in der
betonseitigen Platte 153 verankert. Der Beton 154 läuft in die Hohlkammern
zwischen den Platten 153, 155.
Fig. 15 zeigt eine Perspektive der fertig zum Verlegen verarbeiteten Steg
doppelplatte als verlorene Schalung. In die Hohlkammern der Stegdoppel
platte 150 sind Rohrschlangen 161, 162, 163, 164 eingelegt, die einen Vor-
und Rücklauf 165 bis 172 zu hier nicht dargestellten Vor- und Rücklauf-
Sammelrohren bilden. Im Bereich der Krümmungen der Rohrschlangen 161
bis 164 werden die Stege herausgeschnitten oder herausgefräst. Beton
seitig werden vor Verlegen Löcher in die Stegdoppelplatte eingebracht, von
denen einige mit den Bezugszahlen 173 bis 180 gekennzeichnet sind. Diese
in der Fabrik fertig vorbereiteten Schaltafeln werden auf der Baustelle
lediglich als verlorene Schalungen auf die Unterkonstruktion aufgelegt und
vergossen, so daß der Montageaufwand an der Baustelle minimiert und der
Vorfertigungsgrad erhöht ist. Die Umverlagerung der Herstellung eines
Baukörperteiles von der Baustelle in die Fabrik ist ein weiterer Vorteil der
Erfindung.
Die Fig. 16 zeigt einen perspektivischen Schnitt durch eine Stahlbetondecke
190 mit einer Stegdoppelplatte 191 als Deckenplatte. Die Stegdoppelplatte
191 wird als verlorene Schalung vor dem Betonieren und dem Verlegen der
Eisen z. B. auf eine temporäre Unterkonstruktion oder auf die tragenden
Zwischenwände aufgelegt. Je nach Ausführungsart und Materialwahl der
Stegdoppelplatte kann diese sehr unterschiedliche Steifigkeiten haben. Diese
kann so steif ausgebildet werden, daß sie ohne jede Unterstützung über
mehrere Meter von einer tragenden Wand zur anderen frei gespannt werden
kann, ohne daß nennenswerte Durchbiegungen auftreten. Dies ist möglich,
wenn die Stegdoppelplatte aus Aluminium oder Stahl hergestellt wird. Denk
bar wäre allerdings auch eine Herstellung aus Kunststoff.
Wesentlich ist, eine gute Verankerung zwischen Stegdoppelplatte 191 und
Stahlbetondecke 190 zu erzielen, um bei Schwinden des Betons oder bei
Temperaturbelastungen ein Abreißen der Platte 191 vom Beton 190 zu
verhindern. Dies wird durch Bohrlöcher oder Einfräsungen in der oberen
Platte 192 zur Betonseite hin erzielt. Die Einfräsungen 193, 194, 195 lassen
den Beton einsickern, wobei sich der Beton unter der Platte 192 ausbreitet
und eine Verankerung bildet.
In die Hohlräume der Stegdoppelplatte 191, die durch die zwei Platten 196,
192 und stegförmige Abstandhalter 197, 198 sowie weitere Stege gebildet
wird, werden vor dem Verlegen der Platten Kapillarrohre 199, 200, 201
eingelegt, die von einem Flüssigkeitsmedium durchströmt werden. Dies
erlaubt den Innenraum je nach Wunsch zu kühlen oder zu beheizen, indem
entweder Wärme von den Kapillarrohren 199, 200, 201 an die Stegdoppel
platte abgegeben und von dieser in den Innenraum gestrahlt wird oder um
gekehrt, indem die Rohre z. B. von kaltem Wasser durchströmt werden und
die von der Decke absorbierte Wärme aufnehmen und abführen (Kollektor
prinzip). Die Kapillarrohre 199, 200, 201 können Kupferrohre sein; sie
können jedoch auch als elastische Kunststoffschläuche ausgebildet werden.
Durch die Anordnung gemäß Fig. 16 wird eine wesentliche Vereinfachung
erreicht. Üblicherweise wird unterhalb einer Betondecke eine Decke ab
gehängt, auf die dann Kapillarrohre aufgelegt werden müssen. Die Decken
abhängung ist nicht nur ein sehr zeitintensiver Arbeitsvorgang, sondern
verbraucht insbesondere erhebliches Bauvolumen. Bei der vorliegenden An
ordnung ist der Schalungsvorgang und das Einbringen der Deckenkonstruktion
ein einziger Arbeitsvorgang, der zudem noch vereinfacht ist, indem Steg
doppelplatten weniger Unterkonstruktion beim Schalen erfordern. Diese sind
in einer Breite bis zu 1,5 m und einer beliebigen Länge, also z. B. 5 m
Länge, herstellbar. Man kann Stegdoppelplatten z. B. in der Art von Well
pappe, d. h. mit einem gewellten Steg aus Feinblechen herstellen. Diese
haben eine Stärke S von weniger als 5 mm. Damit ist der Verbrauch an
Raumhöhe für die Decke geringer als der einer Putzschicht. Dies ist, wie
bereits zuvor erwähnt, von ganz großer Bedeutung mit Hinblick auf die
Problematik von Hochhäusern. Mittels der Erfindung läßt sich gegenüber
einer herkömmlichen Deckenabhängung ca. 5 bis 10% Bruttogeschoßhöhe
einsparen.
Ein weiterer Vorteil wird anhand der Fig. 17 erläutert. Hierbei ist der
Querschnitt durch einen Plattenstoß über einem Luftkanal 202 dargestellt.
Die Stegdoppelplatten 203, 204 sind parallel zu den Stegen geschnitten. In
die Hohlkammern dieser Platten sind Rohre 205, 206 eingelegt, die in ein
Sammelrohr 207, 208 sowie 209, 210 münden. Die Stegdoppelplatten 203,
204 sind an den Stirnseiten im Bereich des Plattenstoßes so bearbeitet, daß
sich zwischen der betonseitigen Platte 211, 212 und den Stegen sowie der
raumseitigen Platte 213, 214 ein Versatz ergibt. Die Bearbeitung des Ver
satzes erfolgt z. B. durch Fräsen oder Sägen. Durch den Versatz wird er
reicht, daß die Kapillarrohre 205, 206 auf leichte Weise aus der Platte
herausgeführt werden können. Gleichzeitig ergibt sich die Möglichkeit, über
den Luftkanal 202 Luft aus dem Plattenquerschnitt anzusaugen oder in
diesen hineinzudrücken. Damit ist über die Stegdoppelplatte als verlorene
Schalung gleichzeitig eine Klimatisierung möglich. Die Raumluft tritt ent
weder am anderen Ende der Stegdoppelplatte oder über Löcher oder Öffnun
gen in der unteren Platte 213, 214 in die Hohlräume der Stegdoppelplatte
ein oder aus.
Der Luftkanal 202 ist als U-Profil auf die Stegdoppelplatten aufgebracht,
und zwar auf der Innenraumseite, so daß an dem Luftkanal 202 selbst auch
eine Zwischenwandkonstruktion 215, 216 befestigt werden kann. Es wäre
durchaus denkbar, den Luftkanal 202 "oben", d. h. in der Betondecke 217
selbst zu führen und nach unten zum Innenraum eine glatte Deckenansicht
zu erhalten.
Wird die Stegdoppelplatte als verlorene Schalung gleichzeitig als Klimadecke
verwendet, ist eine Einsparung an Bruttogeschoßhöhe von 10 bis 15%
möglich.
Claims (45)
1. Kühl- oder Heizelement mit Kanälen, in denen ein Kühl- oder Heizfluid
strömt, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Deckschichten (1, 3) vorgesehen
sind, zwischen denen sich ein Stützkern (2) befindet, in dem die Kanäle
verlaufen.
2. Kühl- oder Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Kühl- oder Heizfluid Luft ist.
3. Kühl- oder Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Kühl- oder Heizfluid Wasser ist.
4. Kühl- oder Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
in den Stützkern Schläuche (4 bis 10) eingebettet sind, die von einer Flüssig
keit durchströmt werden.
5. Kühl- oder Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Deckschichten (1, 3) aus Metall bestehen.
6. Kühl- oder Heizelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Deckschichten (1, 3) aus verzinktem Stahl bestehen.
7. Kühl- oder Heizelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Deckschichten (1, 3) aus Aluminium bestehen.
8. Kühl- oder Heizelement nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein dicker Fluid-Zuführungsschlauch (11) und ein dicker Fluid-
Abführungsschlauch (12) vorgesehen sind, an die jeweils mehrere dünne
Abführungs- bzw. Zuführungsschläuche (8 bis 10 bzw. 4 bis 7) angeschlossen
sind, wobei die dünnen Abführungsschläuche (8 bis 10) mit den dünnen Zu
führungsschläuchen (4 bis 7) verbunden sind.
9. Kühl- oder Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stützkern (2) aus Parabeln zweiter Ordnung besteht.
10. Kühl- oder Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stützkern (2) und die Deckschichten (1, 3) durch Kleben miteinander
verbunden sind.
11. Kühl- oder Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stützkern (2) und die Deckschichten (1, 3) durch Schweißen oder Löten
miteinander verbunden sind.
12. Kühl- oder Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stützkern aus senkrecht auf den Deckschichten (32, 33) stehenden Stegen
(34 bis 43) besteht.
13. Kühl- oder Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stützkern aus Stegen besteht, die schräg zwischen den
Deckschichten angeordnet sind und im Querschnitt Trapeze bilden.
14. Kühl- oder Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens zwei Elemente miteinander koppelbar sind.
15. Kühl- oder Heizelement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Kopplung zweier Elemente an einem Element vorstehende
Laschen und am anderen Element Aussparungen vor
gesehen sind, in welche die Laschen passen.
16. Kühl- oder Heizelement nach den Ansprüchen 14 und 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß mit der Kopplung der Elemente auch die Schläuche
dieser Elemente miteinander gekoppelt werden.
17. Kühl- oder Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
eines oder mehrere Elemente (90 bis 96) zusammen mit Trägerelementen
(97 bis 99, 100 bis 102) eine abgedeckte Klimadecke in einem Raum bilden.
18. Kühl- oder Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
eines oder mehrere Elemente zusammen mit Rohrelementen einen Klima
boden in einem Raum bilden.
19. Kühl- oder Heizelement nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
die Tragelemente (97 bis 99) als Luftzuführungs- und Luftabführungskanäle
dienen.
20. Kühl- oder Heizelement nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekenn
zeichnet, daß an den Kanten der Elemente (90, 91) Luft ein- und ausströmt.
21. Kühl- oder Heizelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 17
bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (93) mit Luftzuführungs-
oder -abführungskanälen (126) über eine Öffnung (132) verbunden sind.
22. Kühl- oder Heizelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 17
bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die innenraumseitige Schicht der Ele
mente gelocht ist.
23. Kühl- oder Heizelement nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß
die gelochte innenraumseitige Schicht des Elements mit einem bahnförmigen
Material kaschiert ist.
24. Kühl- oder Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Elemente Bestandteil einer verlorenen Schalung (191) sind.
25. Kühl- oder Heizelement nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß
an der rückseitigen Schicht der Elemente vor Verlegung Öffnungen (194,
195) vorgesehen sind.
26. Kühl- oder Heizelement nach einem oder mehreren der vorangegangenen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente eine dritte Schicht
(46) aufweisen, die aus einem gelochten Blech oder aus Glasflies besteht.
27. Kühl- oder Heizelement nach einem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen Beton (190) und den Elementen (191) ein
genopptes Flies vorgesehen ist.
28. Kühl- oder Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
Rohre (75, 76, 77) die Funktion von Stegen zwischen zwei Deckschichten
(74, 78) übernehmen.
29. Kühl- oder Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die untere Deckschicht durch fließfähiges Material gebildet ist, z. B. Gips,
PVC, Schaum, Estrich.
30. Kühl- oder Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die eine Deckschicht durch eine Metallschicht und die andere Deckschicht
durch einen schalldämmenden Verputz gebildet wird.
31. Kühl- oder Heizelement nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß
die Metallschicht an der Unterseite einer Betondecke angeordnet ist.
32. Verfahren zur Herstellung des Kühl- oder Heizelements nach den An
sprüchen 29, 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß das fließfähige Ma
terial bei der Herstellung des Elements durch Extrusion, Aufspritzen, Gießen
oder im Rakelverfahren aufgebracht wird.
33. Verfahren zur Herstellung des Kühl- oder Heizelements nach Anspruch
29, dadurch gekennzeichnet, daß das fließfähige Material am Ort der Montage
des Elements aufgebracht wird.
34. Kühl- oder Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zwei Deckschichten und eine Zwischenschicht vorgesehen sind, wobei sich
zwischen der ersen Deckschicht und der Zwischenschicht ein erster Stütz
kern befindet, und daß sich zwischen der zweiten Deckschicht und der
Zwischenschicht ein zweiter Stützkern befindet.
35. Kühl- oder Heizelement nach einem oder nach mehreren der voran
gegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle einen Durch
messer von etwa 5 mm besitzen.
36. Kühl- oder Heizelement nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß
der Abstand zwischen zwei Deckschichten 6 mm beträgt.
37. Kühl- oder Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Deckschicht aus einer geschäumten Wärmedämmung gebildet ist und
das Element als Sonnenkollektor dient.
38. Kühl- oder Heizelement nach Anspruch 1 oder 34, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Stützkern aus wärmedämmendem Kunststoff, z. B. Poly
urethanschaum, besteht.
39. Kühl- oder Heizelement nach einem oder nach mehreren der voran
gegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es als Dachelement
verwendet wird.
40. Kühl- oder Heizelement nach einem oder nach mehreren der voran
gegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Kühl-
oder Heizelemente übereinander gestapelt sind.
41. Kühl- oder Heizelement nach einem oder nach mehreren der voran
gegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Deckschicht und
der Stützkern aus Pappe bestehen und daß weitere Deckschichten aus Gips
bestehen.
42. Plattenware, dadurch gekennzeichnet, daß diese auf einer Seite eine
bahnförmige Deckschicht mit einer wellenförmigen Stützkonstruktion aufweist,
und daß die wellenförmige Stützkonstruktion mit einem fließfähigen Material
kaschiert ist.
43. Plattenware nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß eine Deck
schicht und die Stützkonstruktion aus einem metallischen Werkstoff her
gestellt sind.
44. Plattenware nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß das fließ
fähige Material Gips ist.
45. Plattenware nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß das fließ
fähige Material Kunststoff ist.
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