DE6917453U

DE6917453U - Bauelement, insbesondere backstein.

Info

Publication number: DE6917453U
Application number: DE6917453U
Authority: DE
Original assignee: VERBAND SCHWEIZERISCHER ZIEGEL
Current assignee: VERBAND SCHWEIZERISCHER ZIEGEL
Priority date: 1968-05-14
Filing date: 1969-04-30
Publication date: 1971-05-06
Also published as: DE1921951A1; CH482882A; AT309758B

Description

Patentanwalt

7 Stutzen W. Klopf aiatr. β

Verband schweizerischer Ziegel- Zürich

und Steinfabrlkanten, (Schweiz)

Bauelement, insbesondere Backstein

Die Erfindung betrifft ein Bauelement, insbesondere Backstein, welches in Wännedurchgangsrichtung die Gesamtstärke B aufweist und mit zwei quer zur Wärmedurchgangsrichtung verlaufenden Querrandstegen der Stärke b versehen ist, zwischen denen η parallel zu den Querrandstegen verlaufende hintereinanderliegende Luftschichten der Stärke x, die voneinander durih (n-1) Querzwischenstege der Stärke s getrennt sind, vorgesehen sind.

Das Wärmedäramvennögen einer Wandkonstruktion ist ein wesentlicher Faktor bei der Beurteilung der Qualitäten eines Bauwerkes. Um bei homogenen Wandkonstruktionen, beispielsweise aus Backsteinen, einen genügenden Wärmeschutz zu erhalten, j sind in den häufigsten Fällen Wandstärken um 30 cm erforderlich.

Zur Verbesserung des Wärmedämravermögens von Bauelementen, beispielsweise Bauplatten und Bausteinen, sind bereits verschiedene Verfahren bekannt.

Ein sehr verbreitetes Verfahren besteht darin, die Bauelemente zu porosieren. Bei keramischen Bauelementen geschieht dies durch Zusätze von ausbrennbarer, oder verdampfbaren Stoffen zur Materialmasse, aus denen die Bauelemente hergestellt v/erden. Bei zementgebundenen Bauelementen werden dem Beton leichte, poröse Zuschlagstoffe oder gasbildende Zusätze beigegeben, um poröse Endprodukte zu. erhalten.

Nachteilig ist bei diesen bekannten Verfahren einerseits der zum Teil erhebliche technische und wirtschaftliche Aufwand, der zur Porosierung der Bauelemente notwendig ist. Andererseits ist die Belastbarkeit der Bauelemente durch die Porosierung zum Teil erheblich herabgesetzt.

Schliesslich ist es auch bekannt, die Wärmedämmung von Bauelementen dadurch zu erhöhen, dass man in den Bauelementen quer zur Wärmedurchgangsrichtung Luftkanäle anordnet. Form, Grosse und Anordnung der Luftkanäle v/ird, abgesehen von gewissen material- und produktionstechnischen Bedingungen, rein empirisch festgelegt. Die solcherart ausgebildeten Bauelemente sind in ihrer Wärmedämmung zum Teil sehr ungenügend.

Zweck der Erfindung ist es, ein bauelement der eingangs genannten Art zu schaffen, das die obigen Nachteile nicht mehr aufweist und dessen Luftschichtenanordnung für vorgegebene bestimmte Werte für die Gesamtstärke des Bauelementes und die Stärke der Querrandstege und die Stärke der Querzwischenstege eine stets optimale Wärmedämmung ergibt.

Es wurde nun gefunden, dass der angestrebte Zweck bei dem eingangs genannten erfindungsgemässer. Bauelement, insbesondere Backstein, überraschenderweise dann erreicht wird, wenn für gegebene Werte für die Gesamtstärke B, die Stärke b der Querrandstege und der Stärke s der Querzwischenstege die Anzahl η der Luftschichten gleich der auf die nächstgrössere oder vorzugsweise nächstkleinere ganze Zahl aufgerundete Grosse n' der Glei-

, __ O-idO + S

S 9 ;7-K ;.-6* 71

Da sich eine g^rochere Zahl von Luftschichten in einem Bauelement nicht unterbringen lässt ist es notwendig, als realisierbare Anzahl η eine der beiden ganzen Zahlen zu wählen, zwischen denen die theoretisch gefundene Anzahl n¹ liegt. Vorzugsweise wählt man als Anzahl η den auf die nächstkleinere ganze Zahl abgerundeten Wert der theoretischen Anzahl n¹. Dieser Wert kommt dem Optimum des Wärmedurchlasswiderstandes näher als im aufgerundeten Falle. Für praktische Fälle erhält man aber auch dann noch Bauelemente mit sehr guten Wärmedurchlasswiderständen, wenn man als Anzahl η den auf die nächstgrössere ganze Zahl aufgerundeten Wert der theoretischen Anzahl n¹ wählt

Das vorliegende Bauelement, insbesondere der Backstein, kann aus beliebigem Material oder beliebigen Materialien bestehen und beliebige Abmessungen aufweisen. Sobald die in der Regel konstruktions- und/oder produktionstechnisch bedingten Werte für die Grossen:

Gesamtstärke B

Querrandstegstärke b Querzwischenstegstärke s

festliegen, lässt sich die theoretische optimale Anzahl n¹ der Luftschichten aus der Gleichung I ermitteln und die tatsächliche Anzahl η festlegen. Die Luftschichtenstärke X ergibt sich dann aus der Gleichung II:

χ =

B-2b+(l-n) s

Den Wärmedurchlasswiderstand 1 der η Luftschichten erhält man dann aus der Gleichung III

= B-2b+s
_x+5

0,236 · x
4,03 +x

(III)

69-.V4-:-

•6." 71

Um den V/ärmedurchlassv/iderstar.d _1 des gesagten 3auelerr.er.res

Ag

zu bestimmen, ist der Wärmeaurchlassv/iderstand 1 des Katerialanteils des Bauelementes noch hinzuzuzählen:

-Λ-l

(IV)

Das vorliegende Bauelement, insbesondere der vorlieser.de Backstein, kann aus den verschiedensten Materialien, wie Beton, Ton, Gips usw., bestehen. Es ist auch möglich verschiedene Materialien kombiniert zu verwenden. Besonders vorteilhafte Verhältnisse ergeben sich, wenn die ^uerzwi~chenstege aus einem Material, beispielsv/eise aus Kunststoff oder Metall bestehen, dessen Festigkeit grosser ist, als jenes des übrigen Teils des Bauelementes. Diese Materialien höherer Festigkeit lassen schmälere Querzwischenstege zu, wodurch eine höhere Zahl an Luftschichten untergebracht werden können, die die Wärmedämmung des Bauelementes weiter verbessern.

Pas vorliegende Bauelement, insbesondere der Baustein, kann ohne besondere Vorkehrungen nach den bisher bekannten Verfahren und mit den bisher bekannten Vorrichtungen auf einfachste Weise hergestellt werden. Da es zu seiner Herstellung auch keiner Materialzusätze bedarf, erhält man auf wirtschaftliche V/eise ein Bauelement mit gutem Wärmedurchlasswiderstand und guter. Festigkeitseigcnschaften. Waräkonstruktior.en aus dem vorliegenden Bauelement können demnach gegenüber den Wandkonstruktionen aus bekannten Bauelementen bei gleichem V/ärmedurchlasswiderstand geringere Wandstärken au:'·-eisen oder besitzen bei gleicher. Viandstärken einen grösseren Wärmedurchlasswiderstand.

Das erfindungsgemässe Bauelement wird nachfolgend am Beispiel eines Backsteines anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

9 -, / ■

- 71

Pig. 1 einen schematischen Backstein in Draufsicht; und

Fig. 2 ein Diagramm, in welchem für verschiedene Querzwjschsnstege s die Abhängigkeit des Wärmedurchlasswiderstandes I^ von der Anzahl η bzw. der Stärke χ der

Luftschichten aufgetragen ist.

Der in Fig. 1 dargestellte Backstein soll eine Gesamtstärke B = IbO mm aufweisen, wobei aus produktionstechnischen und konstruktiven Gründen die Querrandstegstärke b = 15 mm und die minimale Querzwischenstegstärke s = 6 mm ist. Mit diesen Werten ergibt sich aus der Gleichung I eine theoretische Luftschichtenzahl

η' = 13,7.

Dieser Wert kann nun auf η = 14 aufgerundet werden. Vorzugsweise rundet man den Wert aui η = 13 ab.

Aus der Gleichung II errechnet sich dann die Luftschichtstärke zu

χ = 6,0 mm (für η = 13) bzw. 5,15 mm (für η = 14).

Mit den erhaltenen Werten lässt sich aus der Gleichung III der Wärmedurchlasswiderstand der Luftschichten ermitteln zu:

£ = 1,70 bzw. 1,69 m²h grd/kcal. ^L

Unter Vernachlässigung der Randstegstärke c und eventueller Stegstärken d ergibt sich aus der Gleichung IV ein Gesamtwärmedurchlasswiderstand au

i = 1,96 m²h grd/kcal,

wobei

— bestimmt wird aus
Λ

- = (n-1).s+2b = 0,26 bzw. 0,27 m²h grd/kcal

mit Λ- =0,4 kcal/mhgrd.

M
(gebrannter Ton)

In dem Diagramm der Fig. 2 ist der Wärmedurchlasswiderstand _1 für drei verschiedene Querzwischenstegstärken s = 6 mm,

S₁ s= 5 nun und Sp = 7 mm aufgetragen und zwar in Abhängigkeit von der Anzahl η und der Stärke χ der Luftschichten. Es ist sehr deutlich zu sehen, dass der Wärmedurchlasswiderstand 1 bei Abweichung von der optimalen Luftschichtstärke stark

abnimmt. Dabei erfolgt die Abnahme des Wärmedurchlasswiderstandes mit kleiner werdenden Luftschichtstärken stärker.

Bei der Ermittlung der optimalen Anzahl η bzw. Stärke χ der Luftschichten ist der Einfachheit halber davon ausgegangen, dass die einzelnen Luftschichten über die ganze quer zur Wärmedurchgangsrichtung verlaufende Länge des Bauelementes bzw. Backsteines durchgehen. Aus konstruktiven und produktionstechnischen Gründen kann dieser theoretische Idealfall jedoch nicht verwirklicht werden. Der theoretisch ermittelte Wärmedurchlasswiderstand wird deshalb durch die am Bauelement notwendigen Randstege der Stärke c und durch im Innern des Bauelementes angeordnete Stege d verschlechtert. Die optima-

39 / ■ ■ π " 11

len Werte für die Anzahl η und die Stärke χ der Luftschichten gilt jedoch auch für das tatsächliche Bauelement.

Claims

Schutz anspräche

1.. Bauelement, insbesondere Backstein, welches in Wärmedurchgangs! icntung die Gesamtstärke 3 aufweist und mit zv;ei quer zur Wärmedurchgangs richtung verlaufenden Qjerrandsteger· der Stärke b versehen ist, zwischen denen η parallel zu den Querrandstegen verlaufende hintereinanderliegende Luftschichten der Stärke x, die voneinander durch (n-1) Querzwischenstege der Stärke s getrennt sind, vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass ΐ'ύν gegebene Werte für die Gesamtstärke B, die Stärke b der Querrandstege und der Stärke s der Querzwischenstege die Anzahl η der Luftschichten gleich der auf die nächstgrössere oder vorzugsweise nächstkleinere ganze Zahl aufgerundete Grosse n¹ der Gleichung I

„· ₌ -Jfcü!±! CD

V4,85·s + s

ist.

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querzwischenstege aus einem Material bestehen, dessen Festigkeit grosser ist als jenes des übrigen Teiles des Bau elementes.