EP1381740B1 - Vorgefertigtes schichtholzelement - Google Patents

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EP1381740B1
EP1381740B1 EP02766572A EP02766572A EP1381740B1 EP 1381740 B1 EP1381740 B1 EP 1381740B1 EP 02766572 A EP02766572 A EP 02766572A EP 02766572 A EP02766572 A EP 02766572A EP 1381740 B1 EP1381740 B1 EP 1381740B1
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laminated wood
wood element
wood
grooves
elements
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    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/10—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products
    • E04C2/12—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products of solid wood
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    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/18—Longitudinally sectional layer of three or more sections

Definitions

  • the invention relates to a prefabricated laminated wood element according to the preamble of claim 1.
  • WO 00/03850 A of the patent applicant is a prefabricated laminated wood element known, which consists of several layers of wood, by dowels are interconnected.
  • the advantage of such a laminated wood element This is because it can be used to make walls that are exclusive from a biologically produced material without any chemical binders, Nails or the like are constructed. These walls are characterized by favorable static properties and good thermal insulation. Further point Such laminated wood elements a very high fire resistance and excellent Shielding high-frequency electric fields.
  • WO95 / 32082 discloses a wooden construction element with at least two layers of wood discloses, wherein at least one wood layer is provided with a grooving. The individual layers of wood are attached to each other by gluing.
  • Object of the present invention is to provide a wall element, the is built entirely from biological material and that is a further improvement the thermal insulation allows.
  • the advantage can be achieved that the maximum positive tolerance in the Thickness range can be narrowed exactly.
  • the After sawing are not post-processed, namely the case may occur that at several points of the wall element several woods with positive tolerance deviation superimposed, whereby locally an impermissible total thickness results.
  • This improvement is not only essential for energy saving, but also improves the fire protection properties.
  • Already with known Plywood elements can have a fire resistance rating of F150 to F180 be achieved.
  • the inventive construction can in addition to These excellent values achieved a very low heat transfer which is important for inhibiting the spread of fire.
  • the profiling is designed as an array of adjacent grooves, which extend in the longitudinal direction.
  • the grooves are, for example, by planing the individual woods produced with correspondingly profiled planing knives.
  • the profiling can also be produced by transverse milling which, however, is generally more expensive.
  • a particularly good thermal insulation can be achieved by at least two adjacent layers of wood are provided, their adjacent Surfaces have grooves which are arranged at an angle to each other are. In this way, a grid-like system of cavities is created, where the individual woods only at the crossing points of the webs between rest on the grooves. It is particularly favorable in this context, if webs are provided between the grooves whose width is smaller than that of the Grooves, wherein the width of the webs preferably between 20% and 80% of Width of the grooves is. In this way, the contact surfaces between minimize the wood.
  • Cable ducts or lines can in a preferred manner already in the construction of the Wall element are taken into account when at least one layer is a groove-like Recess, wherein the recess preferably by milling or Cropping is formed by neighboring woods. In this way, the Installation work after completion of a building can be simplified.
  • a particularly favorable connection can be achieved in that the Binding between the dowels and the Hötzern essentially by the adhesion due to increase in volume due to moisture balance between the Wooden layers and dowels done.
  • the plywood element is made of a single material and only of wood consists. In this way, interfering influences of other materials can be excluded become.
  • the laminated wood element at least two mutually perpendicular layers and at least having a arranged at an acute angle to this position.
  • the laminated wood element take the vertical in the installed state Accommodate most of the static loads imposed on the wall element act.
  • the horizontal woods are mainly used to connect the vertical woods, and at least one obliquely arranged position is used for Avoidance of a possible parallelogram deformation within the Wall plane.
  • the layer element 1 of FIG. 1 consists of six layers 2a, 2b, 2c, 2d, 2e and 2f of woods 3a, 3b, 3c, 3d, 3e and 3f.
  • the layers 2a, 2c and 2e are included in the use state arranged so that the longitudinal axis of the woods 3a, 3c and 3e are horizontal while the layers 2b and 2f are vertically arranged.
  • the layer 2d has diagonally oriented woods 3d.
  • the individual layers 2a, 2b, 2d, 2e and 2f are held together by dowels 4, as is in WO 00/03850 A is described.
  • the woods 3b, 3c, 3d, 3e and 3f are by grooves 5, which extend in the longitudinal direction profiled, the woods 3a and 3f are smooth on the outwardly facing surface.
  • Figs. 2 and 3 are two possible embodiments, which are general here 3, are shown.
  • the grooves 5 in the embodiment of Fig. 2 are formed substantially trapezoidal and have a depth t of 3 mm and a width c of 3 mm.
  • the width b of the webs 7 between the Grooves 5 is 2 mm.
  • the depth t can be between 0.5 and 8 mm or more, the widths b and c can be up to 40 mm, in Special cases up to 100 mm.
  • FIG. 3 essentially corresponds to that of FIG. 2, however, the grooves 5 are formed wave-shaped.
  • the present invention makes it possible, the thermal resistance of a Wall element to increase substantially at virtually constant strength.

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Description

Die Erfindung betrifft ein vorgefertigtes Schichtholzelement gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Es ist bekannt, Holzelemente aus mehreren Lagen von Brettern zusammenzusetzen. Dabei können einzelne der Bretter eine Profilierung aufweisen, um das Gewicht zu verringern, Hohlräume für Einbauten zu schaffen oder um die Wärmedämmung zu verbessern. Solche Verbundmaterialien werden üblicherweise geleimt, was einerseits zu einer Verschlechterung der Wärmedämmeigenschaften führt, wenn der Leim in die Nuten der Profilierung eindringt oder diese gar ausfüllt. Außerdem machen solche Verbundmaterialien Probleme beim Recycling.
Aus der WO 00/03850 A des Patentanmelders ist ein vorgefertigtes Schichtholzelement bekannt, das aus mehreren Lagen von Hölzern besteht, die durch Dübel untereinander verbunden sind. Der Vorteil eines solchen Schichtholzelements liegt darin, dass dadurch Wände hergestellt werden können, die ausschließlich aus einem biologisch hergestellten Material ohne jegliche chemische Bindemittel, Nägel oder dergleichen aufgebaut sind. Diese Wände zeichnen sich durch günstige statische Eigenschaften und ein gute Wärmedämmung aus. Weiters weisen solche Schichtholzelemente eine sehr hohe Brandbeständigkeit und eine hervorragende Abschirmung hochfrequenter elektrischer Felder auf.
In der WO95/32082 wird ein Holzbauelement mit mindestens zwei Holzlagen offenbart, wobei mindestens eine Holzlage mit einer Rillierung versehen ist. Die einzelnen Holzlagen sind durch Leimen aneinander befestigt.
Weiters ist aus der DE 297 21 848 U eine Holzwand bekannt, die aus mehreren Lagen von Brettern zusammengesetzt ist, die jedoch miteinander durch Nagelung verbunden sind. Um die Herstellungskosten zu verringern sind die Bretter im Inneren sägerau ausgebildet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Wandelement zu schaffen, das vollständig aus biologischem Material aufgebaut ist und das eine weitere Verbesserung der Wärmedämmung ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Ausbildung gemäß Patentanspruch 1 gelöst..
Es hat sich herausgestellt, dass durch den erfindungsgemäßen Aufbau ohne Beeinträchtigung der Festigkeit eine zusätzliche Verbesserung der Wärmeisolationseigenschaften erreicht werden kann. Es werden im Inneren des Schichtholzelements Luftkammern geschaffen, die den Wärmedurchgangswiderstand vergrößern, d.h. die Wärmeleitfähigkeit verringern. Ein zusätzlicher Vorteil bei der erfindungsgemäßen Ausbildung besteht darin, dass durch die Dübel relativ hohe Anpresskräfte zwischen den einzelnen Lagen erzeugt und dauerhaft gehalten werden können, so dass die Festigkeit des Schichtholzelements durch die geringeren Auflageflächen zwischen den einzelnen Hölzern, die durch die Profilierung hervorgerufen wird, nicht beeinträchtigt wird.
Erst durch die Verwendung von Dübeln anstelle anderer Verbindungsmittel kann die Profilierung ausreichend klein ausgeführt werden, so dass sich keine Konvektionsströmungen im Inneren ausbilden können, die nachteilig für den Isolationswert des Schichtholzelements sein würden. Dies ist deshalb möglich, da nicht befürchtet werden muss, dass ein Klebemedium die Nuten verschließt.
Durch die zusätzliche Bearbeitung der einzelnen Hölzer durch Hobeln kann zusätzlich der Vorteil erzielt werden, dass die maximale positive Toleranz im Dickenbereich genau eingegrenzt werden kann. Bei Verwendung von Hölzern, die nach dem Sägen nicht nachbearbeitet sind, kann nämlich der Fall eintreten, dass an einzelnen Stellen des Wandelements mehrere Hölzer mit positiver Toleranzabweichung übereinanderliegen, wodurch örtlich eine unzulässige Gesamtdicke resultiert.
Die Wärmeleitfähigkeit eines Schichtholzelements kann von λ = 0,15 W/mK bis 0,11 W/mK für ein typisches Schichtholzelement herkömmlicher Bauart auf λ = 0,09 W/mK bis 0,08 W/mK für das erfindungsgemäße Schichtholzelement verbessert werden. Diese Verbesserung ist nicht nur für die Energieeinsparung wesentlich, sondern verbessert auch die Brandschutzeigenschaften. Schon mit bekannten Schichtholzelementen kann eine Feuerwiderstandsklasse von F150 bis F180 erzielt werden. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung kann zusätzlich zu diesen hervorragenden Werten eine sehr geringe Wärmeübertragung erreicht werden, was für die Hemmung der Brandausbreitung wichtig ist.
Eine besonders günstige Ausführung der Erfindung ist dadurch gegeben, dass die Profilierung als Anordnung von nebeneinander liegenden Nuten ausgebildet ist, die sich in Längsrichtung erstrecken. Die Nuten werden beispielsweise durch Hobeln der einzelnen Hölzer mit entsprechend profilierten Hobelmessern erzeugt. Alternativ dazu kann jedoch die Profilierung auch durch Querfräsen hergestellt werden, was jedoch im Allgemeinen aufwändiger ist. In bestimmten Anwendungen ist es vorteilhaft, wenn die Stirnflächen des Schichtholzelements geschlossen ausgebildet sind. Dies wird erreicht, wenn der Randbereich des Schichtholzelements frei von Nuten ist, das heißt, dass die Nuten nicht bis zum Rand durchgehen, sondern vor dem Rand auslaufen.
Eine besonders gute Wärmeisolation kann dadurch erreicht werden, dass zumindest zwei benachbarte Lagen von Hölzern vorgesehen sind, deren aneinanderliegende Oberflächen Nuten aufweisen, die in einem Winkel zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise wird ein rasterartiges System von Hohlräumen geschaffen, wobei die einzelnen Hölzer nur an den Kreuzungspunkten der Stege zwischen den Nuten aufliegen. Besonders günstig ist es in diesem Zusammenhang, wenn zwischen den Nuten Stege vorgesehen sind, deren Breite kleiner ist als die der Nuten, wobei die Breite der Stege vorzugsweise zwischen 20% und 80% der Breite der Nuten beträgt. Auf diese Weise werden die Kontaktflächen zwischen den Hölzern minimiert.
Kabelkanäle oder Leitungen können in bevorzugter Weise schon beim Aufbau des Wandelements berücksichtigt werden, wenn zumindest eine Lage eine nutartige Ausnehmung aufweist, wobei die Ausnehmung vorzugsweise durch Fräsen oder Freistellen von benachbarten Hölzern gebildet ist. Auf diese Weise können die Installationsarbeiten nach Fertigstellung eines Gebäudes vereinfacht werden.
Eine besonders günstige Verbindung kann dadurch erreicht werden, dass die Bindung zwischen den Dübeln und den Hötzern im Wesentlichen durch den Kraftschluss infolge Volumenvergrößerung durch Feuchtigkeitsausgleich zwischen den Hölzern der Lagen und den Dübeln erfolgt.
Im Sinne der Baubiologie und der Recyclierbarkeit ist es besonders wünschenswert, wenn das Schichtholzelement einstofflich aufgebaut ist und nur aus Holz besteht. Auf diese Weise können störende Einflüsse anderer Werkstoffe ausgeschlossen werden.
Besonders vorteilhafte statische Eigenschaften können erreicht werden, wenn das Schichtholzelement mindestens zwei zueinander senkrechte Lagen und mindestens eine zu diesen in einem spitzen Winkel angeordnete Lage aufweist. Bei einem solchen Schichtholzelement nehmen die im eingebauten Zustand senkrechten Lagen den Großteil der statischen Lasten auf, die auf das Wandelement einwirken. Die waagrechten Hölzer dienen hauptsächlich zur Verbindung der senkrechten Hölzer, und mindestens eine schräg angeordnete Lage dient zur Vermeidung einer möglichen parallelogrammartigen Verformung innerhalb der Wandebene.
In der Folge wird die vorliegende Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
einen Teil eines erfindungsgemäßen Wandelements und
Fig. 2 und 3
teilweise Schnitte durch Hölzer, aus denen ein solches Wandelement aufgebaut ist.
Das Schichtelement 1 der Fig. 1 besteht aus sechs Lagen 2a, 2b, 2c, 2d, 2e und 2f von Hölzern 3a, 3b, 3c, 3d, 3e und 3f. Die Lagen 2a, 2c und 2e sind dabei im Verwendungszustand so angeordnet, dass die Längsachse der Hölzer 3a, 3c und 3e waagrecht sind, während die Lagen 2b und 2f senkrecht angeordnet sind. Die Lage 2d besitzt diagonal orientierte Hölzer 3d. Die einzelnen Lagen 2a, 2b, 2d, 2e und 2f werden durch Dübel 4 zusammengehalten, so wie dies in der WO 00/03850 A beschrieben ist. Die Hölzer 3b, 3c, 3d, 3e und 3f sind durch Nuten 5, die in Längsrichtung verlaufen, profiliert, wobei die Hölzer 3a und 3f auf der nach außen weisenden Fläche glatt ausgebildet sind.
Zwischen einzelnen Hölzern 3b der Lage 2b sind Ausnehmungen 6 vorgesehen, die zur Aufnahme von Kabeln oder Leitungen dienen.
Aus der Fig. 2 und 3 sind zwei mögliche Ausführungsvarianten, die hier allgemein mit 3 bezeichnet sind, dargestellt. Die Nuten 5 bei der Ausführungsvariante von Fig. 2 sind im Wesentlichen trapezförmig ausgebildet und weisen ein Tiefe t von 3 mm und eine Breite c von 3 mm auf. Die Breite b der Stege 7 zwischen den Nuten 5 beträgt 2 mm. Die Tiefe t kann dabei je nach Anwendung zwischen 0,5 und 8 mm oder mehr variieren, die Breiten b und c können bis zu 40 mm, in Sonderfällen bis zu 100 mm betragen.
Die Ausführungsvariante der Fig. 3 entspricht im Wesentlichen der von Fig. 2, wobei jedoch die Nuten 5 wellenförmig ausgebildet sind.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, den Wärmedurchgangswiderstand eines Wandelements bei praktisch gleichbleibender Festigkeit wesentlich zu erhöhen.

Claims (11)

  1. Vorgefertigtes Schichtholzelement (1) mit mindestens drei miteinander verbundenen Lagen (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f) von unmittelbar nebeneinander angeordneten brett- oder pfostenartigen Hölzern (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f), wobei die Hölzer (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) von zumindest zwei benachbarten Lagen (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f) unterschiedliche Richtungen aufweisen, wobei die Verbindung der Hölzer (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) durch Dübel (4) erfolgt, welche die Lagen (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f) von Hölzern (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) durchsetzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Hölzer (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) an den im Inneren des Schichtholzelements befindlichen Oberflächen zumindest teilweise eine Profilierung aufweisen, wobei die Profilierung ausreichend klein ausgeführt wird, so dass sich keine Konvektionsströmungen im Inneren ausbilden können.
  2. Schichtholzelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilierung als Anordnung von nebeneinander liegenden Nuten (5) ausgebildet ist, die sich in Längsrichtung erstrecken.
  3. Schichtholzelement (1) nach einen der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei benachbarte Lagen (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f) von Hölzern (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) vorgesehen sind, deren aneinanderliegende Oberflächen Nuten aufweisen, die in einem Winkel zueinander angeordnet sind.
  4. Schichtholzelement (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Nuten (5) Stege (7) vorgesehen sind, deren Breite (b) kleiner ist als die der Nuten (5), wobei die Breite (b) der Stege (7) vorzugsweise zwischen 20% und 80% der Breite (c) der Nuten (5) beträgt.
  5. Schichtholzelement (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich des Schichtholzelements frei von Nuten (5) ist.
  6. Schichtholzelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei benachbarte Lagen (2b, 2c, 2d, 2e, 2f) von Hölzern (3b, 3c, 3d, 3e, 3f) vorgesehen sind, deren Längsachsen in einem Winkel zueinander angeordnet sind und deren aneinanderliegende Oberflächen beide profiliert sind.
  7. Schichtholzelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Lage eine nutartige Ausnehmung (6) aufweist, wobei die Ausnehmung (6) vorzugsweise durch Fräsen oder Freistellen von benachbarten Hölzern gebildet ist.
  8. Schichtholzelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dübel (4) rasterartig angeordnet sind.
  9. Schichtholzelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindung zwischen den Dübeln (4) und den Hölzern (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) im Wesentlichen durch den Kraftschluss infolge Volumenvergrößerung durch Feuchtigkeitsausgleich zwischen den Hölzern (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) der Lagen (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f) und den Dübeln (4) erfolgt.
  10. Schichtholzelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schichtholzelement (1) einstofflich aufgebaut ist und nur aus Holz besteht.
  11. Schichtholzelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schichtholzelement (1) mindestens zwei zueinander senkrechte Lagen (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f) und mindestens eine zu diesen in einem spitzen Winkel angeordnete Lage (2d) aufweist.
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